ES2968193T3 - Laminado ultra delgado con partículas en paquetes densos - Google Patents

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ES2968193T3 ES11732070T ES11732070T ES2968193T3 ES 2968193 T3 ES2968193 T3 ES 2968193T3 ES 11732070 T ES11732070 T ES 11732070T ES 11732070 T ES11732070 T ES 11732070T ES 2968193 T3 ES2968193 T3 ES 2968193T3
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Paul Ducker
Steven Harlen
Ching-Yun Yang
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Johnson and Johnson Consumer Inc
Eam Corp
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Eam Corp
McNeil PPC Inc
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Abstract

La presente invención está dirigida a un método para formar una estructura absorbente laminada y a un paquete resultante que contiene una única banda continua del material laminado. En particular, la formación del material se efectúa mezclando una cortina de fibras adhesivas con una cortina de material particulado y depositando la mezcla sobre un sustrato móvil, preferiblemente proporcionado en forma de una capa de tejido. Se aplica un segundo sustrato, que también comprende preferentemente una capa de tejido, sobre la mezcla depositada y se aplica presión para formar la estructura laminada. En particular, con respecto al embalaje del material laminado, las capas adyacentes del material tienden a encajar unas dentro de otras, para formar un sándwich en el que la densidad del material en el paquete es más de 1,5 veces la densidad del material después de su retirada del mismo. el paquete. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Laminado ultra delgado con partículas en paquetes densos
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere, en general, a materiales laminados delgados que contienen partículas que se suministran como paquetes en continuo para procesos de conversión y al proceso y su procedimiento de unión para fabricarlos. Dichos materiales incluyen materiales centrales absorbentes que se utilizan para fabricar artículos absorbentes sanitarios femeninos desechables y similares que son extremadamente delgados.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Los artículos absorbentes desechables, tales como compresas sanitarias, son bien conocidos en la técnica y normalmente incluyen una capa de cubierta permeable a los fluidos orientada hacia el cuerpo, una capa orientada hacia la prenda impermeable a los líquidos, y una estructura central absorbente dispuesta entre la capa de cubierta y la capa orientada hacia la prenda. Opcionalmente, dichos artículos pueden incluir, además, una capa de transferencia dispuesta entre la capa de cubierta y la parte central.
Las estructuras centrales absorbentes utilizadas en artículos absorbentes desechables normalmente están realizadas principalmente de material fibroso hidrófilo tal como fibras celulósicas. Dichas estructuras centrales absorbentes también pueden incluir materiales absorbentes hidrogelantes entremezclados con el citado material fibroso para aumentar así la capacidad absorbente de la estructura central. Dichos materiales absorbentes hidrogelantes son polímeros que pueden absorber grandes cantidades de líquido y, por lo tanto, se conocen comúnmente como "polímeros superabsorbentes" o "SAP".
Los inventores de la presente invención han descubierto que las estructuras centrales multicapa convencionales que tienen un alto contenido en polímero superabsorbente típicamente presentan unas propiedades de integridad estructural relativamente pobres debido al hecho de que el polímero superabsorbente tiende a impedir la unión efectiva de las capas centrales constituyentes. Este problema se agrava todavía más si la parte central absorbente absorbe fluido dado que el polímero superabsorbente se hincha al absorber el fluido, reduciendo de este modo, todavía más, la integridad estructural de la estructura central. La relativamente pobre integridad estructural de las estructuras centrales convencionales que contienen altos niveles de superabsorbente puede provocar que los artículos absorbentes que contienen dichas partes centrales fallen estructuralmente durante la fabricación o el uso. EP 0695541 A1 se refiere a una estructura absorbente que tiene una primera capa que forma una mezcla de partículas y fibras de material gelificante absorbente, y una segunda capa que comprende un sustrato permeable a los líquidos y partículas de material gelificante absorbente unidas a dicho sustrato formando así un laminado.
US 2004/050988 A1 se refiere a un paquete de material en tiras no tejido en capas que está formado por un aparato que tiene una correa accionada que rodea y comprime uniformemente las capas de material en tiras. El paquete está formado por unas tiras suministradas con una tensión insignificante para promover un crecimiento y una presión uniformes.
US 6554223 B1 se refiere a un aparato y un procedimiento para alinear una banda continua de material con un punto de entrada de una máquina que utiliza la banda como material de partida. La banda puede incluir materiales previamente procesados que pueden ser más gruesos que las bandas convencionales y/o tener un grosor desigual, y/o ser susceptibles a fuerzas de compresión y/o tensiones excesivas que pueden encontrarse en rollos de bobinado recto ordinarios.
US 2005/096623 A1 se refiere a un artículo absorbente que tiene un sustrato estirable y un compuesto absorbente que comprende una capa de una composición adhesiva en contacto con el sustrato estirable.
US 4724114 A se refiere a la formación de material fundido que contiene fibra de madera en una correa perforada continua. Durante la formación, se aplica una primera capa de polímero y fibra de madera a una cinta móvil desde por lo menos un banco de aparatos de formación por soplado en fusión.
US 2006/005919 A1 se refiere a un procedimiento para fabricar artículos absorbentes estirables.
US 5643653 A se refiere a una tela no tejida conformada que comprende filamentos hilados continuos fabricados formando directamente los filamentos hilados en una banda en un solo proceso.
US 4767825 A se refiere a una composición polimérica termoplástica superabsorbente.
US 4429001 A se refiere a productos de láminas absorbentes que se preparan comprendiendo una banda coherente de fibras sopladas entrelazadas preparadas extruyendo material líquido formador de fibras en una corriente gaseosa a alta velocidad y una serie de partículas poliméricas superabsorbentes dispersas dentro de la banda.
Sorprendentemente, las estructuras centrales absorbentes de acuerdo con la presente invención tienen un alto grado de integridad estructural a pesar de contener altos niveles de polímero superabsorbente. Los artículos absorbentes de acuerdo con la presente invención, incluyendo dichas estructuras centrales de la invención, son extremadamente delgados, muy absorbentes y también conservan un alto nivel de integridad estructural antes y durante el uso.
En el aspecto técnico de convertir dichos artículos tal como se ha descrito anteriormente, es ventajoso separar el proceso mediante el cual se fabrica la parte central absorbente a partir del proceso de conversión, que tiene parámetros de ejecución significativamente diferentes. Esto se realiza produciendo la parte central en un proceso separado y proporcionándolo como un paquete en continuo, tal como un rollo o un paquete con festón para la operación de conversión mediante lo cual el contenido del paquete puede introducirse en una banda ininterrumpida al proceso. Producir paquetes que presenten una alta densidad de paquetes puede reducir los costes de envío y puede aumentar el tiempo de ejecución de paquetes individuales en la máquina convertidora antes de cambiar los paquetes, lo cual es ventajoso en operaciones de alta velocidad. Sorprendentemente, se descubrió que el material de la parte central absorbente descrito aquí muestra una densidad del material mientras está en el paquete que es significativamente mayor que la medida para el material después de retirarlo de los paquetes. Esta ventaja no está limitada por el tipo de partículas de material utilizadas en el laminado.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención se describe en el conjunto de reivindicaciones adjunto. La invención presenta un procedimiento para formar un paquete tal como se define en la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas. En una realización preferida del procedimiento de la presente invención, la relación de densidad entre la densidad del material en el paquete y la densidad del material absorbente laminado retirado del paquete es como máximo 5,0. Además, la invención presenta un paquete tal como se define en la reivindicación 9.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
A continuación, se describirán unos ejemplos de realizaciones de la presente invención con referencia a los dibujos, en los cuales:
La figura 1 es una vista en perspectiva de un artículo absorbente que no forma parte de la presente invención; La figura 2 es una vista en despiece del artículo absorbente mostrado en la figura 1;
La figura 3 es una vista en despiece del artículo absorbente mostrado en la figura 1;
La figura 4 es una vista parcialmente en despiece de la estructura central del artículo absorbente mostrado en la figura 1;
La figura 5 es una vista detallada ampliada de la parte de la estructura central rodeada de la figura 4;
La figura 6 es una vista en sección según la línea 6-6 de la figura 2;
La figura 7 es una vista esquemática detallada que representa la mezcla adhesiva y superabsorbente de la parte de la estructura central rodeada en la figura 5;
La figura 8 representa esquemáticamente un aparato para fabricar la estructura central absorbente mostrada en las figuras 4 y 5;
Las figuras 9 y 10 son unas vistas esquemáticas en sección del laminado formado de acuerdo con la presente invención; mostrando el efecto de la compactación secundaria; y
Las figuras 11, 12 y 13 son vistas esquemáticas en sección del presente laminado que ilustran el encaje de capas de laminado adyacentes relacionadas con el embalaje.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere, en general, a materiales laminados que contienen partículas que se proporcionan para operaciones de conversión como materia prima en forma de paquetes en continuo tales como rollos o fardos con festón. Dichos materiales incluyen materiales centrales absorbentes adecuados para artículos absorbentes desechables tales como compresas sanitarias,salvaslips,productos absorbentes para incontinencia, y otros artículos absorbentes desechables que se llevan cerca del cuerpo del usuario. Aunque la invención se describirá aquí con referencia a una compresa sanitaria 10, la invención puede utilizarse con otros artículos absorbentes sanitarios desechables o cualquier otro artículo convertido que incluya un material laminado que contenga partículas, suministrado a la operación de conversión en forma previamente empaquetada en continuo.
La figura 1 representa una compresa sanitaria 10 para absorber fluidos corporales. La compresa sanitaria 10 incluye una superficie orientada hacia el cuerpo 11, una superficie orientada hacia la prenda 13, una línea central que se extiende longitudinalmente 15 y una línea central que se extiende transversalmente 17.
Tal como se aprecia mejor en la vista en despiece mostrada en la figura 2, la compresa sanitaria 10 incluye una capa de cubierta permeable a los fluidos 12, una estructura central absorbente 16, una capa de transferencia 14 dispuesta entre la capa de cubierta 12 y la estructura central absorbente 16, y una capa de barrera impermeable a los fluidos 18. Tal como mejor se aprecia en la vista en despiece mostrada en la figura 3, la compresa sanitaria 10 incluye la capa de cubierta 12, la estructura central absorbente 16, y la capa de barrera impermeable a los fluidos 18, es decir, se omite la capa de transferencia 14.
Capa de cubierta
La capa de cubierta 12, que no forma parte de la invención, puede ser un material de banda no tejido voluminoso, de fibra larga y densidad relativamente baja. La capa de cubierta 12 puede estar compuesta de un solo tipo de fibra, tal como poliéster o polipropileno, o puede incluir una mezcla de más de una fibra. La cubierta puede estar compuesta de fibras de dos componentes o conjugadas que presenten un componente de bajo punto de fusión y un componente de alto punto de fusión. Las fibras pueden seleccionarse entre una variedad de materiales naturales y sintéticos tales como nailon, poliéster, rayón (en combinación con otras fibras), algodón, fibra acrílica y similares y combinaciones de los mismos. Preferiblemente, la capa de cubierta 12 tiene un peso base en el intervalo entre aproximadamente 10 gsm y aproximadamente 75 gsm.
Las fibras de dos componentes pueden estar constituidas por una capa de poliéster y una funda de polietileno. El uso de materiales de dos componentes apropiados da como resultado una tela no tejida fusible. En la patente americana n° 4.555.430 concedida el 26 de noviembre de 1985 a Chicopee se describen ejemplos de estos tejidos fusibles. El uso de una tela fusible aumenta la facilidad con la que la capa de cubierta puede montarse en las capas absorbentes subyacentes y/o en la capa de barrera.
La capa de cubierta 12 presenta preferiblemente un grado de humectabilidad relativamente elevado, aunque las fibras individuales que componen la cubierta pueden no ser particularmente hidrófilas. El material de cubierta debería contener también un gran número de poros relativamente grandes. Esto se debe a que la capa de cubierta 12 está destinada a absorber rápidamente el fluido corporal y transportarlo lejos del cuerpo y del punto de deposición. Por lo tanto, la capa de cubierta contribuye poco al tiempo que tarda la compresa en absorber una cantidad determinada de líquido (tiempo de penetración).
Ventajosamente, las fibras que constituyen la capa de cubierta 12 no deberían perder sus propiedades físicas cuando se humedecen, en otras palabras, no deberían colapsarse ni perder su resiliencia cuando se las somete a agua o fluido corporal. La capa de cubierta 12 puede tratarse para permitir que el fluido pase fácilmente a través de la misma. La capa de cubierta 12 también funciona para transferir rápidamente el fluido a las capas absorbentes subyacentes del artículo. Por tanto, la capa de cubierta 12 es ventajosamente humectable, hidrófila y porosa. Si está compuesta de fibras hidrófobas sintéticas tales como poliéster o fibras de dos componentes, la capa de cubierta 12 puede producirse con fibra que contenga un acabado hidrófilo o tratarse con un tensioactivo para aplicar el grado deseado de humectabilidad.
Alternativamente, la capa de cubierta 12 también puede estar realizada de una película polimérica que presente poros grandes. Debido a esta alta porosidad, la película cumple la función de transferir rápidamente fluido corporal a las capas internas del sistema absorbente. Pueden utilizarse películas coextruidas con aberturas tales como las descritas en la patente americana n° 4.690.679 como capa de cubierta en artículos de acuerdo con la presente invención.
La capa de cubierta 12 puede estamparse al sistema absorbente subyacente del artículo para ayudar a promover la hidrofilicidad fusionando la cubierta a la capa absorbente subyacente. Dicha fusión puede efectuarse localmente, en una pluralidad de sitios o sobre toda la superficie de contacto de la capa de cubierta y el sistema absorbente.
Alternativamente, la capa de cubierta 12 puede unirse al sistema absorbente por otros medios tales como mediante adhesión.
La capa de cubierta 12 puede ser de un material de tela no tejida hidroligada de 50 gsm (g/m2) que incluya un 70% en peso de fibras de poliéster y un 30% en peso de fibras de polipropileno. Fibras de poliéster adecuadas disponibles en el marcado incluyen Reliance PET 298G de Reliance Fibers Ltd., Mumbai, India o PET SN26530W3 de Far Eastern Textile Ltd., Taipei, Taiwán. Una fibra de polipropileno adecuada disponible en el mercado es FV Hywettable T135, fibras de polipropileno humectables de ES Fibervisions, Inc., Atenas, Georgia.
Capa de transferencia
Adyacente a la capa de cubierta 12 en su lado interior y unida a la capa de cubierta 12 hay una capa de transferencia opcional 14, que no forma parte de la invención. La capa de transferencia 14 proporciona los medios para recibir fluido corporal desde la capa de cubierta 12 y retenerlo hasta que la estructura central absorbente subyacente 16 tiene la oportunidad de absorber el fluido.
La capa de transferencia 14 contiene preferiblemente poros grandes con grandes huecos que permiten que la capa absorba rápidamente grandes cantidades de fluido y lo mantenga alejado del lado exterior de la capa de cubierta 12, evitando así que el fluido vuelva a humedecer la capa de cubierta 12 y su superficie. De esta manera, la capa de transferencia 14 funciona para absorber rápidamente el fluido y después transmitir el fluido a la estructura central absorbente subyacente 16.
La capa de transferencia opcional 14 puede estar compuesta de materiales fibrosos, tales como pulpa de madera, poliéster, rayón, espuma flexible o similares, o combinaciones de los mismos. La capa de transferencia 14 también puede comprender fibras termoplásticas con el fin de estabilizar la capa y mantener su integridad estructural. La capa de transferencia 14 puede tratarse con tensioactivo en uno o ambos lados para aumentar su humectabilidad, aunque generalmente la capa de transferencia 14 es relativamente hidrófila y puede no requerir tratamiento. La capa de transferencia 14 está unida preferiblemente en ambos lados a las capas adyacentes, es decir, la capa de cubierta 12 y la estructura central absorbente subyacente 16.
La capa de transferencia 14 puede ser un material unido por aire de 45 gsm que incluya un 40 % en peso de fibras bicomponentes de polipropileno/polietileno de 5,0 denier y un 60 % en peso de fibras bicomponentes de polipropileno/polietileno de 2,0 denier. Otra capa de transferencia adecuada 14 es un material unido por aire de 45 gsm que incluye un 60 % de fibras bicomponentes de polipropileno/polietileno de 2,2 dtex y un 40 % de fibras de polipropileno de 6,7 dtex, disponibles en el mercado de Shalag Industries, Upper Galilee, Israel, con el código de producto STA1PBL45.
Parte central absorbente
Tal como se aprecia mejor en las figuras 4-6, la estructura central absorbente 16, que se produce y envasa mediante el procedimiento de acuerdo con la presente invención, presenta una configuración central multicapa que incluye una primera capa de sustrato 22, una segunda capa de sustrato 24, y una mezcla 26 de polímero y adhesivo superabsorbente dispuesta entre las capas de sustrato 22, 24. A continuación, se describe el procedimiento de la invención para fabricar y envasar la estructura central absorbente 16 en la sección "Procedimiento para fabricar la estructura central absorbente".
Preferiblemente, la mezcla 26 incluye entre aproximadamente un 50 % y aproximadamente un 98 % de superabsorbente en peso y entre aproximadamente un 50 % y aproximadamente un 2 % de adhesivo en peso. A pesar de la gran cantidad de superabsorbente presente en las estructuras centrales de acuerdo con la presente invención, tales estructuras centrales poseen sorprendentemente propiedades de integridad estructural superiores. Para los fines de la presente invención, el término "superabsorbente" o "polímero superabsorbente" (o "SAP") se refiere a materiales que son capaces de absorber y retener por lo menos aproximadamente 10 veces su peso en fluidos corporales bajo una presión de 0,5 psi. Las partículas de polímero superabsorbentes de la invención pueden ser polímeros hidrófilos reticulados orgánicos o inorgánicos, tales como alcoholes polivinílicos, óxidos de polietileno, almidones reticulados, goma guar, goma xantana, y similares. Las partículas pueden ser en forma de polvo, granos, gránulos o fibras. Las partículas de polímero superabsorbentes preferidas para utilizarse en la presente invención son poliacrilatos reticulados.
En la invención, cada una de las capas de sustrato 22 y 24 está formada de tejido y, en particular, 3207 de Cellu Tissue en East Hartford, Connecticut. Otro material de tejido adecuado disponible en el mercado es el tejido en húmedo Little Rapids tipo 2004 disponible en el mercado en Little Rapids Corp., Green Bay, Wisconsin.
Los superabsorbentes preferidos para utilizarse en la presente invención incluyen Sumitomo BA40B y Sumitomo SA70, disponibles en el mercado en Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., Osaka, Japón.
En la mezcla 26 se utiliza preferiblemente como adhesivo un adhesivo termofusible. Un adhesivo particularmente adecuado es el adhesivo termofusible HB Fuller NW1023, disponible en el mercado de HB Fuller Company, St. Paul, MN.
La mezcla 26 se extiende preferiblemente sobre un área superficial que es superior a un 80%, más preferiblemente superior a un 90% y más preferiblemente sobre un 100% del área superficial de la capa adyacente a la que se aplica la mezcla 26. Con referencia a la realización de la invención mostrada en la figura 4, la mezcla 26 se aplica a la capa de sustrato 24 y se extiende sobre el 100% del área de superficie de la capa de sustrato 24. En aquellos casos en los que la mezcla 26 se aplica directamente entre dos tamaños diferentes capas de sustrato adyacentes, debe utilizarse el área de superficie de la más pequeña de las dos capas de sustrato para determinar el porcentaje descrito anteriormente.
La mezcla 26 está preferiblemente libre de cualquier material fibroso, tal como material fibroso celulósico o sintético. En realizaciones preferidas de la presente invención, la mezcla 26 está compuesta enteramente de polímero superabsorbente y adhesivo.
Tal como mejor se aprecia en la figura 4, la mezcla 26 se aplica preferiblemente sobre la capa de sustrato 24 en una capa continua, es decir, la mezcla 26 se aplica a la capa de sustrato 24 de manera que no quedan zonas o áreas discontinuas donde la mezcla 26 no se encuentra presente. Preferiblemente la mezcla 26 se aplica de manera que se extiende sobre un área mayor de 2500 mm2, y más preferiblemente sobre un área en el rango de entre 3000 mm2 y 15000 mm2. La mezcla 26 se aplica preferiblemente a la capa de sustrato 24 en una cantidad adicional de entre aproximadamente 5 gsm (g/m2) y aproximadamente 150 gsm (g/m2).
Tal como se aprecia mejor en la figura 7, el adhesivo que forma parte de la mezcla 26 forma una estructura reticular tridimensional 30 que está formada a partir de una pluralidad de segmentos reticulares 32 interconectados. Cada uno de los segmentos reticulares 32 tiene preferiblemente un diámetro en el rango de aproximadamente entre 0,02 mm y aproximadamente 0,08 mm. El diámetro de dichos segmentos reticulares 32 puede medirse utilizando técnicas microscópicas convencionales conocidas por los expertos en la materia. Tal como se aprecia en la figura 7, las partículas de material superabsorbente 34 están suspendidas dentro de la matriz definida por la estructura reticular tridimensional 30.
Las estructuras centrales absorbentes 16 de acuerdo con la presente invención presentan preferiblemente un grosor de menos de 1,5 mm, más preferiblemente menos de 1,2 mm, y más preferiblemente menos de 1,0 mm.
En una realización específica de la invención, la estructura central absorbente 16 incluye una primera capa de tejido en húmedo de 17 gsm (disponible en el mercado como tejido en húmedo Little Rapids tipo 2004, Little Rapids Corp., Green Bay, Wisconsin), una segunda capa de tejido en húmedo de 17 gsm (disponible en el mercado como tipo 3207 de Cellu Tissue, East Hartford, Conn), una mezcla de adhesivo/superabsorbente que incluye 80 gsm de superabsorbente (Sumitomo SA70, disponible en el mercado de Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., Osaka, Japón) y 6 gsm de adhesivo termofusible (adhesivo termofusible HB Fuller NW1023, disponible en el mercado en HB Fuller Company, St. Paul, MN), disponiéndose la mezcla de adhesivo/superabsorbente entre las dos capas de tejido de manera que la mezcla se extiende continuamente sobre el 100% del área superficial de las dos capas de tejido de idéntico tamaño.
En otra realización específica de la invención, la estructura central absorbente 16 incluye una primera capa de tejido en húmedo de 17 gsm (disponible en el mercado como tejido en húmedo Little Rapids tipo 2004, Little Rapids Corp., Green Bay, Wisconsin), una segunda capa de tejido en húmedo de 17 gsm (disponible en el mercado como tipo 3207 de Cellu Tissue, East Hartford, Conn), una mezcla de adhesivo/superabsorbente que incluye superabsorbente de 20 gsm (Sumitomo SA70, disponible en el mercado de Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., Osaka, Japón) y adhesivo termofusible de 3 gsm (adhesivo termofusible HB Fuller NW1023, disponible en el mercado en HB Fuller Company, St. Paul, MN), disponiéndose la mezcla de adhesivo/superabsorbente entre las dos capas de tejido de manera que la mezcla se extiende continuamente sobre el 100% del área superficial de las dos capas de tejido de idéntico tamaño.
Al fabricar el producto absorbente de higiene femenina asociado a la presente invención, es ventajoso alojar el material de la parte central en forma de paquete prefabricado de acuerdo con la invención. De esta manera, el proceso de fabricación asociado a la fabricación de la parte central se separa de la línea de conversión ya que los dos procesos tienen diferentes parámetros de ejecución. Estos paquetes pueden tener forma de rollos cortados, cajas con festón, o rollos embobinados. Existe una ventaja significativa al hacer que el paquete sea lo más denso posible por dos motivos. En primer lugar, los costes de envío pueden reducirse cuando el tamaño del paquete es menor. En segundo lugar, se aumenta el número de metros lineales disponibles en un paquete de un tamaño determinado, lo que reduce la frecuencia de la necesidad de realizar empalmes a un nuevo paquete cuando uno se acaba. Si bien los expertos en la materia conocen bien la práctica de empalme en equipos de conversión de alta velocidad, existen ineficiencias que resultan de empalmes fallidos, así como del tiempo de manipulación asociado a la ejecución de empalmes. Además, con frecuencia es necesario descartar los productos que contienen el empalme, lo que produce desechos de línea.
Un descubrimiento inesperado al trabajar con el material de la parte central empaquetado de acuerdo con la presente invención fue que la resistencia a la deslaminación vertical aumentó después del almacenamiento en el paquete. También se descubrió inesperadamente que la densidad del material en el paquete era significativamente mayor que la densidad del material después de retirarlo del paquete. Combinando esta propiedad con el hecho de que el material es muy fino, el resultado son paquetes que contienen una cantidad inesperadamente elevada de metros lineales de material. Es útil establecer algunas definiciones con las que describir estas conclusiones:
Calibre (del material):
Se coloca una muestra de material de 0,075 m x 0,3 m en un micro-calibrador Emveco Modelo 200A a una presión de 499,9 Pa (0,0725 psi) y un diámetro de 5,588 cm (2,2 pulgadas) y la máquina realiza un ciclo para medir y almacenar lecturas del calibre en milímetros en 6 posiciones en la muestra. El calibre promedio se indica utilizando la función promedio de Emveco.
Densidad (del material):
Se pesa una muestra de material de 75 mm x 300 mm en una balanza de laboratorio, y se mide el calibre tal como se ha descrito anteriormente en milímetros.
Peso base (gsm) = Peso de la muestra (g) / Área de la muestra (m2) = Peso de la muestra (g) / (0,075 m x 0,3 m) Densidad (g/cc) = Peso base (gsm) / (Calibre (mm) x 1000)
Grosor de la capa de arrollamiento (en un rollo):
Este es el grosor calculado de una sola capa de material enrollado en el rollo. El área de la cara circular del rollo es igual al área del borde cortado del material que comprende esa cara. El área de la cara del rollo en forma de donut puede aproximarse mediante el área de un círculo, el diámetro del rollo, menos el área de un segundo círculo, el diámetro de la parte central. El área de cada borde de arrollamiento sucesivo que forma la cara del rollo puede aproximarse multiplicando la longitud del material en esa capa de arrollamiento por su grosor de bobinado. Después, se suma el área de cada capa de arrollamiento sucesiva para obtener el total. Ambas aproximaciones se vuelven precisas ya que el grosor de la capa de arrollamiento considerada es pequeño y son suficientes para esta definición. Se utilizan las siguientes ecuaciones:
Área de la cara del rollo (m2) = ((rc/4) x Diámetro del rollo2) - ((rc/4) x Diámetro de la parte central2) Grosor de la capa de arrollamiento (mm) = 1000 (mm/m) x Área de la cara del rollo (m2)) / (Longitud de material en el rollo (m))
Densidad del material (en el rollo)
Densidad del material en el rollo = (Peso base del material (gsm)) / (Grosor de la capa de arrollamiento (mm) x 1000)
Relación de densidad:
Relación de densidad = Densidad del material en el rollo (g/cc)) / (Densidad del material fuera del rollo (g/cc))También:
Relación de densidad = (Calibre del material fuera del rollo (mm)) / (Grosor de la capa de arrollamiento en el rollo(mm)
Relación de densidad para una caja con festón:
Dada la longitud del material en la caja, las dimensiones interiores de la caja, la profundidad del relleno de material en la caja, y el peso base representativo del material en la caja, la relación de densidad para un paquete de material de festón puede calcularse tal como sigue:
Peso de material en la caja (g) = (Longitud del material en la caja (m) x (Anchura del corte (m)) x Peso base promedio (gsm))
Densidad de empaquetado en la caja (g/cc) = (Peso de material en la caja (g)) / ((Longitud de la caja (cm)) x (Anchura de la caja (cm)) x (Profundidad de llenado de material (cm))
Relación de densidad = Densidad de material (g/cc) / Densidad de empaquetado en la caja (g/cc)
Se produjeron treinta y cinco (35) rollos del Ejemplo de Material 1 de parte central absorbente descrita anteriormente con un diámetro de 1075 mm. El número de metros lineales de material en cada rollo se registró en la lectura de la cortadora. El grosor de la capa de arrollamiento se calculó de acuerdo con la fórmula anterior para cada rollo y se midió y se registró el grosor de una muestra de material tomada de cada rollo. Los valores medios de los rollos se registran en la tabla 1 siguiente:
Tabla 1:
La densidad media del material en el rollo fue 3,2 veces la densidad del material separado del rollo.
Se fabricaron veintinueve (29) rollos del Ejemplo de Material 2 de la parte central absorbente descrita anteriormente y se enrollaron hasta un diámetro de 1075 mm. Los metros lineales de material en cada rollo se registraron en la lectura de la cortadora. El grosor de la capa de arrollamiento se calculó de acuerdo con la fórmula anterior para cada rollo y se midió y se registró el grosor de una muestra de material tomada de cada rollo. Los valores medios para los rollos se registran en la tabla 2 siguiente.
Tabla 2:
La densidad promedio del material en los rollos fue 5 veces la densidad promedio del material separado de los rollos.
El material de acuerdo con el Ejemplo de material 1 de la parte central absorbente descrita anteriormente se convirtió en rollos y después se introdujo en 7 cajas con festón utilizando un aplicador de festón Santex modelo CH9555 Tobel. La caja con festón tenía unas dimensiones interiores de 92 cm x 114 cm x 95 cm de profundidad. Se calculó la densidad de empaquetado promedio del material en la caja al igual que la densidad promedio de las muestras de material tomadas de los rollos antes de aplicar el festón. Estos valores se registran en la siguiente Tabla 3 junto con la relación de densidad tomada de estos valores promedio:
Tabla 3:
La densidad de empaquetado promedio del material en la caja con festón fue 1,7 veces mayor que la densidad del material separado de la caja.
Además, se descubrió inesperadamente que la densidad del material después de retirarlo del rollo era muy similar a la del material antes de convertirse en rollo. Una muestra preparada de acuerdo con el Ejemplo de Material 1 tenía una densidad de 0,14 g/cc antes de ser enrollado. El material se almacenó durante 4 meses en el rollo y, cuando se retiró del rollo, se midió otra muestra y la densidad todavía estaba en 0,14 g/cc. El resultado indica que la densidad aparente antes y después del arrollamiento son muy similares y las partículas de SAP no son trituradas en los rollos. Para comprender mejor la naturaleza de las altas relaciones de densidad, se produjo un rollo que contenía 1000 metros lineales de material de acuerdo con el Ejemplo de Material 1. Se dejó que el rollo se equilibrara durante un período de tiempo superior a 3 días. Tras cortar un bloque de aproximadamente una pulgada de grosor total de material del exterior del rollo, se eliminó un bloque de material que contenía 9 capas de material. El bloque se cortó cuidadosamente en segmentos de 120 mm de longitud, teniendo cuidado en mantener las capas encajadas en los segmentos completamente acopladas entre sí. Se midió el calibre del bloque y después se separaron las láminas y se midió el calibre de cada una de las láminas utilizando un micro-calibrador Emveco Modelo 200A. Se obtuvo el calibre de cada bloque y la suma de los calibres de las láminas separadas tomadas de cada bloque. Después, la suma de los calibres de las capas se dividió por el calibre del bloque para obtener una relación de calibre. Estos se indican en la siguiente tabla 4:
Tabla 4
Debido a que el peso base no cambia cuando se retiran las capas del bloque, la relación de grosor también es la relación de densidad promedio entre el bloque acoplado y las capas separadas. Sin que se mantuviera ninguna presión, los bloques tenían densidades de más de 2,2 veces la densidad promedio de las capas individuales después de ser retiradas.
Sin estar ligado a ninguna teoría particular, se cree que bajo una presión de empaquetamiento, el material de la parte central se remodela para generar un acoplamiento máximo que permite que la banda adhesiva sensible a la presión alcance su función de unión máxima. Las capas de los paquetes tienen una estructura superficial muy rugosa y las propias superficies rugosas se remodelan cuando se mantienen en contacto entre sí bajo la presión de empaquetamiento para encajar juntas en el paquete. Se cree que la banda adhesiva sensible a la presión forma nuevas uniones y la superficie adopta la forma encajada con el tiempo, lo que permite que las superficies permanezcan acopladas y las densidades más altas del paquete se mantengan en su mayor parte sin presión aplicada después de que tenga lugar la remodelación. De acuerdo con las relaciones de densidad observadas, la teoría anterior sugeriría que un resalte en una capa del paquete puede sobresalir a través del plano de hasta dos o incluso más capas adyacentes. Nuevamente, sin estar ligado a ninguna teoría particular, se cree que la presión de arrollamiento del rollo está presionando las partículas relativamente rígidas hacia un estado más compacto, y el sustrato muy flexible que contiene las partículas simplemente se adapta a las nuevas posiciones de las partículas. Se cree que, si se desea, puede conseguirse una relación de densidad tan alta como aproximadamente 7.
Las figuras 9 y 10 son vistas esquemáticas del laminado formado de acuerdo con la presente invención, cuyas vistas ilustran el efecto de la última etapa del proceso en la que el material laminado se convierte en un paquete bajo presión y se almacena. Ambas figuras 9 y 10 representan unas vistas en sección del laminado, con partículas 52 representadas como esferas agrupadas de un SAP de tipo conglomerado. La capa de tejido inferior se muestra en 53 y la capa de tejido superior se muestra en 54. Para mayor claridad, se han omitido las fibras de adhesivo. La figura 10 muestra la rugosidad adicional de la superficie del material y la unión que se cree que tiene lugar después de que el material se almacene en el paquete, lo que da como resultado el citado aumento de la VDS de esa etapa del proceso.
Las figuras 11, 12 y 13 son unas vistas esquemáticas del laminado que ilustran la creencia actual de cómo aparecería el encaje de la superficie, siendo la figura 11 una vista en sección de una única capa del laminado de material, que muestra un calibre AA. La figura 12 representa una vista en sección que representa 3 capas de laminado en un paquete con un grosor de capa de arrollamiento BB, que es menor que AA, que muestra el efecto de encaje que se cree que se obtiene al poner en práctica la presente invención. La figura 13 ilustra la importancia de las características del presente proceso que generan y promueven la uniformidad en la distribución de partículas, mostrando una vista en sección que representa 2 capas de laminado en un paquete, en el que una capa de laminado contiene una región 56 de peso base de sAp superior, que hace que el grosor de la capa de arrollamiento CC sea mayor que BB. También crea una región adyacente de baja densidad 57 en el rollo. Este efecto sería más perjudicial si la región pesada 56 fuera una franja intensa de partículas que se desplazara en la dirección de la máquina.
Capa de barrera
Debajo de la parte central absorbente 16 hay una capa de barrera 18 que comprende un material de película impermeable a los líquidos para evitar que el líquido atrapado en el sistema absorbente 16 salga de la compresa sanitaria y manche la ropa interior del usuario. La capa de barrera 18, que no forma parte de la invención, está realizada preferiblemente de una película polimérica, aunque puede estar realizada de un material impermeable a los líquidos y permeable al aire, tal como películas o espumas tratadas con repelente no tejidas o microporosas. La capa de barrera puede ser transpirable, es decir, permite que transpire el vapor. Materiales conocidos para este fin incluyen materiales no tejidos y películas microporosas en las que la microporosidad se crea, entre otras cosas, estirando una película orientada. También pueden utilizarse capas únicas o múltiples de películas permeables, telas, materiales fundidos por soplado y combinaciones de los mismos que proporcionen una trayectoria tortuosa y/o cuyas características superficiales proporcionen una superficie líquida repelente a la penetración de líquidos para proporcionar una lámina posterior transpirable. La capa de cubierta 12 y la capa de barrera 18 están unidas a lo largo de sus partes marginales para así formar un recinto o junta de brida que mantiene cautiva la estructura central absorbente 16. La unión puede realizarse mediante adhesivos, unión térmica, unión ultrasónica, sellado por radiofrecuencia, crimpado mecánico, y similares y combinaciones de los mismos.
La capa de barrera 18 puede ser un material de película de polipropileno disponible en el mercado con el código de producto XP3471A de Pliant Corporation, Schaumburg, Illinois.
Los artículos absorbentes pueden incluir, o no, alas, aletas o lengüetas para sujetar el artículo absorbente a una prenda interior. Las alas, también llamadas, entre otras cosas, aletas o lengüetas, y su uso en artículos de protección sanitaria se describen en la patente americana n° 4.687.478 de Van Tilburg; la patente americana n° 4.589.876 también de Van Tilburg, la patente americana n° 4.900.320 de McCoy, y la patente americana n° 4.608.047 de Mattingly. Las divulgaciones de estas patentes son útiles y relevantes para comprender la presente invención en su totalidad. Tal como se describe en los documentos anteriores, las alas generalmente son flexibles y están configuradas para doblarse sobre los bordes de la ropa interior de modo que las alas quedan dispuestas entre los bordes de la ropa interior y el usuario.
El artículo absorbente puede aplicarse a la entrepierna colocando la superficie que está orientada hacia la prenda contra la superficie interior de la entrepierna de la prenda. Pueden utilizarse varios procedimientos para unir artículos absorbentes. Por ejemplo, medios químicos, por ejemplo, adhesivos y medios de fijación mecánicos, por ejemplo, clips, cordones, lazos y dispositivos de enclavamiento, por ejemplo, broches, botones, VELCRO (Velcro uSa , Inc., Manchester, NH), cremalleras, y similares son ejemplos de las diversas opciones que tiene el experto.
El adhesivo puede incluir adhesivo sensible a la presión que se aplica en forma de tiras, espirales, u ondas, y similares. Tal como se utiliza aquí, el término adhesivo sensible a la presión se refiere a cualquier adhesivo liberable o medio tenaz liberable. Composiciones adhesivas adecuadas incluyen, por ejemplo, adhesivos sensibles a la presión a base de agua, tales como adhesivos de acrilato. Alternativamente, la composición adhesiva puede incluir adhesivos a base de lo siguiente: adhesivos en emulsión o a base de disolvente de poliisopreno, estireno-butadieno o poliacrilato, copolímero de acetato de vinilo natural o sintético o combinaciones de los mismos; adhesivos termofusibles a base de copolímeros en bloque adecuados - copolímeros en bloque adecuados para utilizarse en la invención incluyen estructuras de copolímeros lineales o radiales que tienen la fórmula (A-B)x en la que el bloque A es un bloque de polivinilareno, el bloque B es un bloque de poli(monoalquenilo), x indica el número de brazos poliméricos, y donde x es un número entero mayor o igual a uno. Polivinilarenos del bloque A adecuados incluyen, entre otros, poliestireno, polialfa-metilestireno, poliviniltolueno y combinaciones de los mismos. Bloques de poli(monoalquenilo) del Bloque B adecuados incluyen, entre otros, elastómeros de dieno conjugado tales como, por ejemplo, polibutadieno o poliisopreno o elastómeros hidrogenados tales como etileno butileno o etileno propileno o poliisobutileno, o combinaciones de los mismos. Ejemplos comerciales de estos tipos de copolímeros en bloque incluyen elastómeros Kraton® de Shell Chemical Company, elastómeros Vector® de Dexco, Solprene® de Enichem Elastomers y Stereon® de Firestone Tire & Rubber Co.; adhesivo termofusible a base de polímeros y copolímeros de olefina, donde en el polímero de olefina hay un terpolímero de etileno y comonómeros, tales como acetato de vinilo, ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de etilo, acrilato de metilo, acrilato de n-butilo vinil silano o anhídrido maleico. Ejemplos comerciales de este tipo de polímeros incluyen Ateva (polímeros de AT plastics), Nucrel (polímeros de DuPont), Escor (de Exxon Chemical).
Si se utiliza adhesivo, puede aplicarse una tira liberable para proteger el adhesivo sobre el artículo absorbente antes de unir el artículo absorbente a la entrepierna. La tira liberable puede formarse a partir de cualquier material a modo de lámina adecuado que se adhiera con suficiente tenacidad al adhesivo para permanecer en posición antes de utilizarse pero que pueda retirarse fácilmente cuando se vaya a utilizar el artículo absorbente. Opcionalmente, puede aplicarse un recubrimiento a la tira liberable para mejorar la facilidad para poder liberar la tira de liberación del adhesivo. Puede utilizarse cualquier recubrimiento capaz de lograr este resultado, por ejemplo, silicona.
Cualquiera o toda la cubierta, capa de transferencia, estructura central absorbente, capa de barrera, y capas adhesivas pueden ser de color. Los colorantes incluyen, entre otros, blanco, negro, rojo, amarillo, azul, naranja, verde, violeta y mezclas de los mismos. El color puede aplicarse de acuerdo con la presente invención mediante teñido, pigmentación, e impresión. Los colorantes utilizados de acuerdo con la presente invención incluyen tintes y pigmentos orgánicos e inorgánicos. Los tintes incluyen, entre otros, tintes de antraquinona(Solvent Banda111,Disperse Violet1,Solvent Blue56, ySolvent Green3), tintes de xanteno(Solvent Green4,Acid Banda52,Basic Banda1, ySolvent Orange63), tintes de acina (negro azabache) y similares. Los pigmentos inorgánicos incluyen, entre otros, dióxido de titanio (blanco), negro de carbón (negro), óxidos de hierro (rojo, amarillo y marrón), óxido de cromo (verde), ferrocianuro de amonio férrico (azul), y similares.
Los pigmentos orgánicos incluyen, entre otros, amarillo diarilida AAOA(Pigment Yellow12), amarillo diarilida AAOT(Pigment Yellow14), azul de ftalocianina(Pigment Blue15), rojo litol(Pigment Banda49:1),Banda LakeC(Pigment Red),y similares.
El artículo absorbente puede incluir otros materiales, capas, y aditivos conocidos, tales como espuma, material a modo de red, perfumes, medicamentos o agentes farmacéuticos, humectantes, agentes de control de olores, y similares. Opcionalmente, el artículo absorbente puede estar estampado con diseños decorativos.
El artículo absorbente puede envasarse como artículos absorbentes sin envolver dentro de un paquete de cartón, caja o bolsa. El consumidor retira el artículo listo para utilizarse según sea necesario. El artículo absorbente también puede envasarse individualmente (cada artículo absorbente encerrado dentro de una envoltura).
También se contemplan artículos absorbentes asimétricos y simétricos que tienen bordes longitudinales paralelos, con forma de hueso de perro o de cacahuete, así como artículos que presentan una configuración cónica para su uso con prendas interiores estilo tanga.
Procedimiento para fabricar la estructura central absorbente
A continuación, se describe un procedimiento preferido para fabricar la estructura central absorbente 16 utilizada en artículos absorbentes de acuerdo con la presente invención y con referencia a la figura 8.
La estructura central absorbente se fabrica disponiendo primero una banda en movimiento continuo de sustrato de tejido. El proceso se ilustra en la figura 8. El rollo de tejido (en 57 en la figura 8) se desenrolla y se introduce en el proceso a una velocidad fija. Los expertos en la materia conocen bien la práctica de desenrollar rollos de material e introducirlos en un proceso de manera controlada. En el mercado hay disponibles equipos de desenrollado y empalme e, idealmente, deberían estar diseñados para adaptarse al tamaño del rollo y a las velocidades del proceso.
Una cortina continua de fibras de adhesivo termofusibles se extruye desde un aplicador termofusible 67, que está dirigido al sustrato en movimiento. Pueden producirse fibras de adhesivo extruyendo primero adhesivo fundido desde una fila de orificios separados de manera uniforme. Después, unos chorros de aire inciden en los flujos de adhesivo, provocando que se aceleren y se ondulen o giren en espiral. Esto estira el adhesivo en fibras delgadas y la ondulación se diseña para que sea lo suficientemente ancha para que las fibras adyacentes se superpongan entre sí y, al depositarse sobre un sustrato, formen una alfombrilla de fibras termofusibles con el objetivo de que la cubierta sea sustancialmente uniforme. En el mercado hay disponibles sistemas de aplicación de fibra de adhesivo termofusible, siendo un sistema particularmente deseable el cabezal Equity UFD de<i>T<w>Dynatec en Hendersonville TN, junto con un sistema de alimentación termofusible de tamaño adecuado para igualar la velocidad y los parámetros de procesamiento.
A una distancia adecuada del cabezal, las fibras llegan a un punto en el que tienen el grado de atenuación deseado y se superponen para formar la distribución de fibras más uniforme. El sustrato de tejido móvil 65 debe colocarse a esa distancia para depositar las fibras termofusibles sobre la superficie.
Se dirige un flujo o cortina uniforme y aplanado de polímero superabsorbente en partículas 34 (69 en la figura 8) para que se cruce con el flujo de fibras termofusibles. Los expertos en la materia conocen bien la medición de partículas, tales como varios dispositivos volumétricos, como alimentadores de tornillo de velocidad fija, así como un sistema de pérdida de peso en el que la tolva de alimentación se coloca en una celda de carga, que controla la velocidad del tornillo. Estos sistemas están disponibles en empresas como K-Tron o Acrison. Después, las partículas pueden formarse en un flujo plano utilizando diversos medios, tales como alimentación vibratoria, o simplemente un conducto en ángulo.
Las partículas se mezclan con las fibras termofusibles y se depositan sobre la banda. Es deseable que las fibras estén lo suficientemente atenuadas para producir fibras que tengan un diámetro menor que la mayoría de las partículas, así como para producir suficientes fibras para que la mayor parte de las partículas sean capturadas por fibras de adhesivo dentro de la zona de mezcla definida, y no se permita pasar la zona de mezcla y caer sobre la banda. Sin estar restringido por un conjunto de teorías particular, los solicitantes creen que es deseable maximizar la uniformidad de la distribución de partículas en la superficie del sustrato, evitando aglomeraciones y rayas, que pueden crear regiones de peso base de partículas grandes y pequeñas en la superficie, que podrían interferir con la manera en que las superficies del material encajen entre sí, así como crear no uniformidades en las propiedades de manipulación de fluidos. Se ha descubierto que si la región de mezclado (73 en la figura 8) se mantiene muy cerca del sustrato, se mejora la uniformidad. Lo más deseable es que los ejes de los dos flujos o cortinas se crucen a una altura de aproximadamente 1,0 centímetros por encima del sustrato, entendiendo que cada flujo o cortina tiene un espesante, y que los flujos o cortinas deben mantenerse lo suficientemente planos para que el área definida donde se mezclan los flujos se mantenga a no más de aproximadamente 2,5 centímetros por encima del sustrato.
Después de aplicar la mezcla de partículas y fibras de adhesivo a la primera capa de tejido, se introduce una segunda capa de tejido desde un rollo 66 y se combina con la primera capa, formando un laminado que comprende dos capas de tejido con una capa de una mezcla de partículas y fibras de adhesivo entre ellas, adhiriéndose las fibras de adhesivo tanto a la partícula como a los dos sustratos, y también entre sí, formando la estructura reticular mencionada anteriormente. Este laminado se presiona mediante un rodillo de arrastre 70 con una presión de aproximadamente 0,5 N por centímetro lineal con una superficie de rodillo de caucho que sea lo suficientemente flexible como para que el grosor de la banda se reduzca en menos de un 5% al pasar a través de la línea de presión. Es particularmente deseable una superficie de rollo formada a partir de una cubierta de caucho de uretano esponjoso de 12 mm de grosor.
Después, la banda se enrolla en un rollo para formar un paquete que puede suministrarse a la operación de conversión. Una bobinadora particularmente ventajosa es la accionada en superficie, utilizando un tambor accionado 71 para accionar el rollo a medida que se va formando. Este tambor no sólo acciona el material y el rollo a la velocidad superficial requerida, sino que también proporciona presión en el punto de contacto con el rollo para acoplarse a las superficies de las capas adyacentes en el rollo, provocando que encajen. El paquete de material 72 se presiona contra el rodillo de accionamiento 71 a una presión suficiente para hacer que la densidad del rollo alcance un nivel por lo menos 1,5 veces mayor que el del material cuando se retira del rollo, y más deseablemente cerca de un valor máximo posible para la calidad particular que se está realizando, pero sin aplicar una presión que desestabilice el rollo o dañe el material.
Después, el material se deja en el paquete para que se equilibre bajo la presión de arrollamiento. Durante este tiempo, se observa que la resistencia a la deslaminación vertical aumenta significativamente. Se produjo un rollo de 1000 metros lineales de la primera realización específica, mencionada anteriormente, que tenía un valor VDS de aproximadamente 3 N inmediatamente después del bobinado, y después de dejarlo equilibrar durante 72 horas, el valor VDS era 14 N. Durante este período, también se observa que las superficies de enclavamiento encajadas de las capas enrolladas que permiten que los rollos tengan una densidad mucho mayor que la del material después de retirarlo, se conforman permanentemente entre sí, y del rollo pueden cortarse bloques de material que comprenden múltiples capas sin aumentar mucho el grosor de las capas encajadas a medida que se libera la presión del rollo. El material también puede convertirse en paquetes con festón, mediante cualquier medio y equipo bien conocido en la técnica. Es deseable que la profundidad de llenado en la caja sea lo suficientemente grande como para que el peso distribuido del material aplique suficiente presión para hacer que la densidad del paquete supere la del material después de que retirar el paquete en un factor de por lo menos 1,5. Otros paquetes enrollados, tales como bobinas, pueden formarse de manera similar a rollos, siempre que la presión interna en el paquete sea suficiente para provocar que las superficies de las capas encajen tal como se ha descrito anteriormente.
Procedimiento para determinar la rigidez a la flexión circular modificada (MCB)
Los artículos absorbentes son muy flexibles, proporcionando así mayor comodidad al usuario. El procedimiento de prueba de la rigidez a la flexión circular modificada (MCB) que se indica a continuación está diseñado para medir la flexibilidad multidireccional de un artículo absorbente. Los artículos absorbentes de acuerdo con la presente invención tienen preferiblemente una rigidez MCB de menos de 150 g, más preferiblemente menos de 100 g, y más preferiblemente menos de 50 g.
La rigidez a la flexión circular modificada (MCB) se determina mediante una prueba que se modela tras el PROCEDIMIENTO DE FLEXIÓN CIRCULAR ASTM D 4032-82; el procedimiento se modifica considerablemente y se realiza de la siguiente manera. El PROCEDIMIENTO DE FLEXIÓN CIRCULAR es una deformación multidireccional simultánea de un material en la que una cara de una muestra se vuelve cóncava y la otra cara se vuelve convexa. El PROCEDIMIENTO DE FLEXIÓN CIRCULAR da un valor de fuerza relacionado con la resistencia a la flexión, promediando simultáneamente la rigidez en todas las direcciones.
El aparato necesario para el PROCEDIMIENTO DE FLEXIÓN CIRCULAR es un aparato de medida de la Rigidez de Flexión Circular modificado, que presenta las siguientes piezas:
1. Una plataforma de placa de acero pulido liso, que mide 102,0 mm por 102,0 mm por 6,35 mm y tiene un orificio de 18,75 mm de diámetro. El borde superpuesto del orificio debe encontrarse a un ángulo de 45 grados a una profundidad de 4,75 mm;
2. Un émbolo que tiene una longitud total de 72,2 mm, un diámetro de 6,25 mm, una punta esférica que tiene un radio de 2,97 mm y una punta de aguja que se extiende 0,88 mm desde la misma, que tiene un diámetro de base de 0,33 mm y una punta que tiene un radio inferior a 0,5. mm, estando montado el émbolo concéntrico con el orificio y que presenta un espacio libre igual en todos los lados. Hay que tener en cuenta que la punta de la aguja es simplemente para evitar el movimiento lateral de la muestra de prueba durante la prueba. Por lo tanto, si la punta de la aguja afecta negativamente de manera significativa a la muestra de prueba (por ejemplo, perfora una estructura inflable), entonces la punta de la aguja no debe utilizarse. La parte inferior del émbolo debe quedar muy por encima de la parte superior de la placa del orificio. Desde esta posición, el recorrido descendente de la punta esférica es hasta el fondo exacto del orificio de la placa;
3. Un medidor de fuerza y, más específicamente, una celda de carga de compresión invertida Instron. La celda de carga tiene un rango de carga de entre aproximadamente 0,0 y aproximadamente 2000,0 g;
4. Un actuador y, más específicamente, el Instron Modelo n° 1122 que tiene una celda de carga de compresión invertida. El Instron 1122 está fabricado por Instron Engineering Corporation, Canton, Mass.
Para llevar a cabo el procedimiento para esta prueba, tal como se explica a continuación, son necesarias tres muestras de producto representativas de cada artículo a probar. La posición de la compresa sanitaria, u otro artículo absorbente, a probar es la parte del artículo absorbente que se encuentra situada en la intersección de una línea central 15 que se extiende longitudinalmente y una línea central 17 que se extiende transversalmente.
Se corta una muestra de prueba de 37,5 mm por 37,5 mm de cada una de las tres muestras de producto. Antes de cortar las muestras de prueba, se retira cualquier papel protector o material de envasado de la muestra del producto y cualquier adhesivo expuesto, tal como adhesivo de colocación de prendas, se cubre con un polvo no pegajoso tal como talco o similar. El talco no debería afectar la medición de la m Cb . La persona que realiza la prueba no debe doblar ni curvar las muestras, y la manipulación de las muestras debe minimizarse y hasta los bordes para evitar afectar las propiedades de resistencia a la flexión.
El procedimiento para el PROCEDIMIENTO DE FLEXIÓN CIRCULAR es el siguiente. Las muestras se acondicionan dejándolas en una habitación a 21°C, /-1°C. y a una humedad relativa de 50%, /-2,0% durante un período de dos horas.
Se centra una muestra de prueba en la plataforma del orificio debajo del émbolo de manera que la capa que queda orientada hacia al cuerpo de la muestra de prueba quede frente al émbolo y la capa de barrera de la muestra queda frente a la plataforma. La velocidad del émbolo se establece a 50,0 cm por minuto por longitud de carrera completa. El cero del indicador se comprueba y, si es necesario, se ajusta. Se acciona el émbolo. Debe evitarse tocar la muestra de prueba durante la prueba. Se registra la lectura de fuerza máxima redondeada al gramo más cercano. Se repiten las etapas anteriores hasta que se hayan analizado las tres muestras de prueba. Después se toma un promedio de los tres valores de prueba registrados para proporcionar una rigidez promedio de la MCB.
Procedimiento para medir el tiempo de penetración del fluido
Los artículos absorbentes pueden absorber líquido rápidamente durante su uso. El procedimiento de prueba del tiempo de penetración de fluido que se describe a continuación mide la rapidez con la que un artículo absorbente absorbe fluido; los artículos absorbentes de acuerdo con la presente invención tienen preferiblemente un tiempo de penetración de fluido de menos de 40 segundos, y más preferiblemente menos de 30 segundos, y más preferiblemente menos de 15 segundos.
El tiempo de penetración de fluido se mide colocando una muestra a analizar debajo de una placa con orificio de prueba de penetración de fluido. La placa con orificio consiste en una placa de policarbonato de 6,0 pulgadas (15,24 cm) (largo) por 3,0 pulgadas (7,62 cm) (ancho) de 0,5 pulgadas (1,27 cm) (grueso) con un orificio circular de 0,5 pulgadas (1,27 cm) de diámetro en su centro. La placa con orificio queda dispuesta sobre la muestra de producto a probar de manera que el centro del orificio se encuentra en la intersección de la línea central 15 que se extiende longitudinalmente y la línea central 17 que se extiende transversalmente.
Un fluido de prueba utilizado en el presente procedimiento de prueba se obtiene de la siguiente mezcla para simular fluidos corporales: 49,5% de solución de cloruro de sodio al 0,9% (número de catálogo de VWR VW 3257-7), 49,05% de glicerina (Emery 917), 1% de fenoxietanol (Fenoxetol® de Clariant Corporation) y 0,45 % de cloruro de sodio (cristal de cloruro de sodio de Baker n° 9624-05).
Se sujeta una jeringa graduada de 10 cc que contiene 1 ml de líquido de prueba sobre la placa del orificio de manera que la salida de la jeringa queda aproximadamente a 3 pulgadas (7,62 cm) por encima del orificio. La jeringa se sujeta horizontalmente, paralela a la superficie de la placa de prueba. Después, el líquido se expulsa de la jeringa a una velocidad que permite que el líquido fluya en una corriente vertical a la placa de prueba hacia el orificio y se inicia un cronómetro cuando el líquido toca por primera vez la muestra a analizar. El cronómetro se detiene cuando una parte de la superficie de la muestra se hace visible por primera vez sobre el líquido restante dentro del orificio. El tiempo transcurrido en el cronómetro es el tiempo de penetración del fluido. El tiempo de penetración de fluido (FPT) promedio se calcula tomando el promedio de tres muestras de productos.
Procedimiento para medir el potencial de rehumedecimiento
Las tres muestras de producto utilizadas para el procedimiento de tiempo de penetración de fluido (FPT) descrito anteriormente se utilizan para la prueba de potencial de rehumedecimiento que se describe a continuación.
El potencial de rehumedecimiento es una medida de la capacidad de una compresa u otro artículo para retener líquido dentro de su estructura cuando la compresa contiene una cantidad relativamente grande de líquido y se somete a una presión mecánica externa. Los artículos absorbentes tienen preferiblemente un potencial de rehumedecimiento de menos de 0,80 g, más preferiblemente menos de 0,65 g, y más preferiblemente menos de 0,50 g. El potencial de rehumedecimiento se determina y se define mediante el siguiente procedimiento.
El aparato para la prueba de potencial de rehumedecimiento es el mismo que el expuesto anteriormente respecto a la prueba FPT y, además, incluye una cantidad de rectángulos de 2 pulgadas x 4 pulgadas (5,08 cm x 10,16 cm) de papel de filtro Whatman #1 (Whatman Inc., Clifton, Nueva Jersey) y una báscula o balanza capaz de pesar con una precisión de ± 0,001 g, un peso estándar de 2,0 kg que tiene unas dimensiones de 4,0 pulgadas (10,16 cm) (largo) X 2,0 (5,08 cm) (ancho) X 1,92 pulgadas (4,87 cm) (alto).
Para los propósitos del procedimiento de prueba que se describe aquí, para la prueba de potencial de rehumedecimiento deben utilizarse las mismas tres muestras de producto utilizadas para la prueba de penetración de fluidos. Después de aplicar el fluido de prueba dentro de la placa de orificio en la prueba FPT descrita anteriormente, y tan pronto como la capa de cubierta de la compresa aparece por primera vez a través de la superficie superior del fluido, se retira la placa para comenzar la prueba de potencial de rehumedecimiento tal como se describe a continuación.
Se coloca una pila de diez (10) capas de papel de filtro previamente pesado y se centra sobre el área humedecida y el peso estándar de 2,0 kg se coloca encima del papel de filtro. El papel de filtro y el peso se disponen sobre el artículo absorbente de manera que quedan centrados sobre el área a la cual se aplicó el fluido. El papel de filtro y el peso se disponen de manera que sus dimensiones más largas quedan alineadas con la dirección longitudinal del producto. Inmediatamente después de colocar el papel y el peso sobre el producto, se pone en marcha el cronómetro y transcurrido un intervalo de 15 segundos se retira rápidamente el peso estándar y el papel de filtro. El peso húmedo del papel de filtro se mide y se registra con una precisión de 0,001 gramos. Después, se calcula el valor de rehumedecimiento como la diferencia en gramos entre el peso de las 10 capas húmedas de papel de filtro y las 10 capas secas de papel de filtro.
La medición debe tener por lo menos tres repeticiones y, si es necesario, el peso se limpia con un paño antes de cada ejecución. A partir de los tres valores medidos se calcula entonces el valor medio de rehumedecimiento (R). Procedimiento para medir el grosor de un artículo sanitario
El procedimiento de medición del grosor que se describe a continuación debe realizarse en tres muestras de producto antes de realizar la prueba MCB descrita anteriormente, después de que se hayan retirado las muestras del producto de cualquier embalaje, se haya retirado cualquier papel protector y después de que el producto haya sido espolvoreado con talco o similar. La medición del grosor debe realizarse en la intersección de la línea central 15 que se extiende longitudinalmente y la línea central 17 que se extiende transversalmente del artículo absorbente que se está probando.
Los artículos absorbentes tienen preferiblemente un grosor de menos de 3,0 mm, más preferiblemente menos de 2,0 mm, y más preferiblemente menos de 1,5 mm. A continuación, se describe el procedimiento para medir el grosor de un artículo absorbente.
El aparato necesario para medir el grosor de la compresa sanitaria es un medidor (de grosor) con indicador con patas, disponible de Ames, con una pata pie de 5,08 cm (2") de diámetro a una presión de 482,6 Pa (0,07 psig) y una lectura precisa a 25,4 pm (0,001"). Se prefiere un aparato de tipo digital. Si la muestra de compresa sanitaria se dobla y envuelve individualmente, la muestra se desenvuelve y se aplana cuidadosamente a mano. El papel protector se retira de la muestra y se vuelve a colocar suavemente a lo largo de las líneas adhesivas de posicionamiento para no comprimir la muestra, asegurándose de que el papel protector quede plano sobre la muestra. Las aletas (si las hay) no se consideran al tomar la lectura de grosor.
Se levanta la pata del medidor y la muestra del producto se coloca sobre el yunque de manera que la pata del medidor quede aproximadamente centrada en la posición de interés en la muestra del producto. Al bajar la pata, debe tenerse cuidado en evitar que ésta caiga sobre la muestra o que se aplique una fuerza indebida. Se aplica una carga de 482,6 Pa (0,07 psig) a la muestra y se deja que la lectura se estabilice durante aproximadamente 5 segundos. Después se toma la lectura del grosor. Este procedimiento se repite para tres muestras de producto y después se calcula el grosor promedio.
Procedimiento para medir la resistencia a la deslaminación vertical de una mezcla central absorbente
Las estructuras centrales absorbentes 16 fabricadas y envasadas de acuerdo con la presente invención presentan sorprendentemente unas propiedades de integridad estructural superiores a pesar de contener elevados niveles de polímero superabsorbente. La prueba de resistencia a la deslaminación vertical (VDS) que se indica a continuación mide las propiedades de integridad estructural de una estructura central. Las estructuras central absorbente de acuerdo con la presente invención presentan preferiblemente una VDS mayor que 9 N, más preferiblemente mayor que 11 N, y más preferiblemente mayor que 13 N.
La prueba de VDS se realiza de la siguiente manera. Primero se evalúa el artículo absorbente o material a probar para determinar la ubicación de la mezcla superabsorbente/adhesivo presente en dicho artículo. Después, se toma una muestra de material de dicho artículo de manera que la muestra incluya la mezcla superabsorbente/adhesivo y las dos capas de materiales directamente adyacentes del artículo o material a probar. Puede ser necesario retirar capas del artículo absorbente para aislar la mezcla superabsorbente/adhesivo y las dos capas de materiales directamente adyacentes. Respecto a la estructura central absorbente descrita anteriormente con referencia a las figuras 4-6, la muestra probada incluía así la primera capa de sustrato 22, la segunda capa de sustrato 24, y la mezcla 26 de polímero superabsorbente y adhesivo situada entre las capas de sustrato. Si la estructura central del artículo particular que se está probando no incluye capas directamente adyacentes a la mezcla superabsorbente/adhesivo, entonces las capas de material del artículo que se encuentran situadas directamente adyacentes a la mezcla deben emplearse en la prueba que se describe a continuación. Estas capas pueden incluir, dependiendo de la estructura particular del artículo, la capa de cubierta, la capa de transferencia (si está presente) y/o la capa de barrera.
A una superficie del material que se va a probar se fija una tira de cinta adhesiva de doble cara Spectape ST01. Se corta una muestra circular de 50 mm de la parte pegada utilizando una prensa de estampar Atom Model SE 20C de Associated Pacific Company de Camarillo, CA y una matriz de corte de tamaño apropiado. Después, se realiza una prueba utilizando un medidor de tensión Zwick Modelo Z005 de Zwick/Roell en Ulm, Alemania, o el equivalente. En la parte de compresión inferior de la máquina, se une una placa circular de 50 mm de diámetro a la celda de carga en la viga transversal móvil y se monta una segunda placa circular fija más grande en el bastidor debajo, frente a la placa móvil de 50 mm. El papel protector se retira de la muestra pegada y se fija a la platina móvil de 50 mm utilizando la superficie adhesiva. Se aplica una segunda tira de cinta de doble cara a la superficie de la platina inferior y también se retira el papel antiadherente. Las platinas se unen aplicando una fuerza de 35 N, adhiriendo las caras de la muestra a ambas. Después, la platina móvil se mueve hacia arriba a 75 mm/min, mientras se registra la fuerza máxima aplicada a medida que la muestra se deslamina. Esta fuerza máxima es la fuerza de deslaminación vertical. El examen de la muestra fallida revela si el fallo fue provocado por un fallo de la muestra o si la resistencia de la muestra excedió la de una de las uniones pegadas. Si la resistencia de la muestra excedió la unión de la cinta y el valor máximo medido excede 9 N, entonces el valor medido debe registrarse como el valor máximo medido. Si el valor máximo medido no excede 9N debido a un fallo en la unión de la cinta, entonces la cinta debe reemplazarse y la prueba se ha de repetir en la misma muestra de material. El proceso descrito anteriormente se repite para un total de tres muestras y se calcula la VDS promedio.
MUESTRAS DE LA INVENCIÓN
Muestra 1
Se fabricó una compresa sanitaria que incluía: (1) un material de tela no tejida hidroligada de 50 gsm (g/m2) que incluía un 70% de fibras de poliéster en peso (disponible en el mercado como Reliance PET 298G de Reliance Fibers Ltd., Mumbai, India) y un 30% de fibras de polipropileno en peso (disponibles en el mercado como FV Hywettable T135, fibras de polipropileno humectables de ES Fibervisions, Inc., Atenas, Georgia); (2) una capa de transferencia unida por aire de 45 gsm que incluía un 40 % en peso de fibras bicomponente de polipropileno/polietileno de 5,0 denier y un 60 % en peso de fibras bicomponente de polipropileno/polietileno de 2,0 denier; (3) una parte central que incluía una primera capa de tejido húmeda de 17 gsm (disponible en el mercado como código de producto 3207 de Cellu Tissue en East Hartford, Connecticut), una segunda capa de tejido húmeda de 17 gsm (disponible en el mercado como código de producto 3207 de Cellu Tissue en East Hartford, Connecticut), una mezcla de adhesivo/superabsorbente que incluía 80 gsm de superabsorbente (Sumitomo SA70, disponible en el mercado en Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., Osaka, Japón) y adhesivo termofusible (adhesivo termofusible HB Fuller NW1023, disponible en el mercado en HB Fuller Company, St. Paul, MN) de 6 gsm, disponiéndose la mezcla adhesiva/superabsorbente entre las dos capas de tejido de manera que la mezcla se extendía continuamente sobre el 100% del área superficial de las dos capas de tejido de tamaño idéntico, presentando la parte central un grosor de 0,85 mm y una superficie total de aproximadamente 5300 mm2; (4) una capa de barrera de polipropileno de 0,7 milésimas de pulgada, disponible en el mercado con el código de producto XP3471A de Pliant Corporation, Schaumburg, Illinois. La cubierta, capa de transferencia, la parte central, y la barrera se adhirieron entre sí utilizando un adhesivo de laminación comercial disponible en Fuller Corporation con el código de producto NW-1023ZP.
Muestra 2
Se construyó una compresa sanitaria que incluía: (1) un material de tela no tejida hidroligada de 50 gsm (g/m2) que incluía un 70% de fibras de poliéster en peso (disponible en el mercado como Reliance PET 298G de Reliance Fibers Ltd., Mumbai, India) y un 30% de fibras de polipropileno en peso (disponibles en el mercado como FV Hywettable T135, fibras de polipropileno humectables de ES Fibervisions, Inc., Atenas, Georgia); (2) una parte central que incluía una primera capa de tejido húmeda de 17 gsm (disponible en el mercado como código de producto 3207 de Cellu Tissue en East Hartford, Connecticut), una segunda capa de tejido húmeda de 17 gsm (disponible en el mercado como código de producto 3207 de Cellu Tissue en East Hartford, Connecticut, una mezcla de adhesivo/superabsorbente que incluía superabsorbente (Sumitomo SA70, disponible en el mercado en Sumitomo Seika Chemicals Co., Ltd., Osaka, Japón) de 20 gsm y adhesivo termofusible (adhesivo termofusible HB Fuller NW1023 de 3 gsm, disponible en el mercado en HB Fuller Company, St. Paul, MN), disponiéndose la mezcla adhesiva/superabsorbente entre las dos capas de tejido de manera que la mezcla se extendía continuamente sobre el 100% del área superficial de las dos capas de tejido de tamaño idéntico, presentando la parte central un grosor de 0,73 mm y una superficie total de aproximadamente 5300 mm2; (3) una capa de barrera de polipropileno de 0,7 milésimas de pulgada, disponible en el mercado con el código de producto XP3471A de Pliant Corporation, Schaumburg, Illinois. La cubierta, la parte central y la barrera se adhirieron entre sí utilizando un adhesivo de laminación comercial disponible en Fuller Corporation con el código de producto NW-1023ZP.
Ejemplo de la invención 1
Una banda de tejido de 17 gsm de tipo 3207 de Cellu Tissue en East Hartford, Conn se desenrolló de un husillo no accionado a 85 m/min. Se realizó bajo un cabezal de adhesivo termofusible ITW Dynatec UFD con unas boquillas Omega a una distancia de aproximadamente 60 mm de los orificios de las boquillas. El flujo de adhesivo se configuró para entregar aproximadamente 6 gsm de adhesivo termofusible NW1023 de<h>B Fuller en un patrón de 200 mm de ancho a una temperatura del aplicador de 350 °F y una presión de aire de 20 psi. Se midió un flujo de 200 mm de ancho de polímero superabsorbente SA 70 de Sumitomo Seika Ltd., Osaka, Japón, para que fluyera hacia abajo por una placa inclinada a una velocidad para depositar 80 gsm sobre la banda en movimiento. El eje de la corriente de SAP se dirigió para que se cruzara con el eje del flujo de adhesivo termofusible en un punto aproximadamente 1 cm por encima de la superficie del tejido en movimiento y la mezcla resultante de SAP y fibras de adhesivo se depositó inmediatamente sobre el tejido. Una segunda banda de tejido de 17 gsm de tipo 3207 de Cellu Tissue en East Hartford, Conn se desenrolló de un segundo husillo no accionado y se laminó a la primera banda, adhiriéndose a la superficie cubierta con la mezcla de SAP y fibras de adhesivo. A continuación, se presionó el laminado combinado con un rodillo cubierto de caucho esponjoso a una presión de 0,5 N/centímetro lineal. A continuación, se formó un rollo con la banda utilizando una rebobinadora con un rodillo accionado por superficie y una presión de empaquetamiento suficiente para producir una densidad del rollo de aproximadamente 0,45 g/cc. Se dejó que el material se equilibrara sobre el rollo durante 72 horas.
Ejemplo de la invención 2:
De manera similar al Ejemplo de material 1, excepto que el complemento de SAP era de 20 gsm, el adhesivo adicional era de 3 gsm, y la velocidad de la banda era de 184 m/minuto. La presión de empaquetamiento se ajustó para que fuera suficiente para producir una densidad del rollo de aproximadamente 0,40 g/cc.
Suponiendo que la teoría del solicitante sobre las superficies encajadas es correcta, las siguientes son algunas observaciones y previsiones que podrían realizarse para optimizar el efecto de la presente invención. Se encontró que la relación de densidad aumenta al aumentar la presión entre el rollo que se está enrollando (72, figura 8) y el rodillo de accionamiento (71, figura 8). Sería deseable entonces realizar esta presión a un valor máximo inferior al que hace que el rollo sea inestable, lo cual saben los expertos en la materia que depende de la anchura del corte y el diámetro del rollo junto con otros parámetros. Dado que en los ejemplos citados esto no se optimizó, pueden conseguirse, además, unas relaciones de densidad más elevadas.
Una segunda proyección teórica sería que la relación de densidad aumente si el calibre de las partículas fuera mayor respecto al grosor del sustrato del tejido. Una sola capa de SAP SA70 utilizada en los Ejemplos 1 y 2 de la invención, cuando se extendió sobre el yunque del micro-calibrador Emveco, tenía un calibre promedio de aproximadamente 0,589 mm. Se midió una única capa de tejido Cellu 3207 a aproximadamente 0,114 mm. Por el contrario, para una partícula determinada, un tejido más ligero sería ventajoso siempre que tuviera suficiente integridad para cumplir con los requisitos de otros materiales.
La diferencia restada entre el grosor promedio de la capa de arrollamiento y el calibre promedio del material fuera del rollo fue similar entre los Ejemplos de la invención 1 y 2, uno con SAP de 80 gsm y el otro con SAP de 20 gsm. Se observa que el Ejemplo 2 con SAP de 20 gsm comprende una capa de gránulos de partículas separados en general y es más delgado que el material de 80 gsm. Si la cantidad de grosor reducido por encaje no varía mucho entre las variantes más delgadas con menos partículas y las variantes más gruesas con más partículas, entonces la relación de densidad sería más elevada para las variantes más delgadas con menos carga de partículas, de modo que se crea una capa de partículas separadas. Nuevamente, estas optimizaciones suponen que la teoría de encaje es correcta.
Tal como se apreciará, una de las ventajas conseguidas al permitir que el material absorbente formado de acuerdo con la presente invención se equilibre bajo presión hasta 72 horas, tal como en forma de rollo o fardo, es la mejora deseada de la resistencia a la deslaminación, sin recurrir al uso de material adhesivo adicional. La práctica de la presente invención permite la formación de material absorbente que tiene una proporción entre adhesivo y polímero superabsorbente relativamente baja, de tanto como de un 3,75 % o menos, mientras que presenta una absorbencia y una resistencia de deslaminación deseadas.
La presente invención proporciona una unión adhesiva mejorada mediante una distribución eficaz del material adhesivo y una unión eficaz de los componentes del material. Las técnicas de formación de la presente invención actúan deseablemente para garantizar una distribución eficiente del adhesivo, mientras que la unión/compactación secundaria preferida, tal como por enrollado en rollo o compactación en fardos, mejora la unión de los componentes. Se cree que el procedimiento preferido de unión secundaria, tal como mediante conformado por rollos (u otra compactación), es particularmente eficaz dado que actúa para crear una reforma superficial de la estructura tridimensional del material mediante el flujo en frío del adhesivo termofusible, manteniendo así la integridad del polímero superabsorbente. Si bien se prevé que la laminación de una estructura central absorbente podría efectuarse mediante el uso de rollos de espuma blanda o similares, se cree que esto limitaría la presión de laminación, con una vida útil indeseablemente corta de dichos rollos de espuma. Aunque alternativamente se podría efectuar una unión de laminación fuerte a alta presión mediante el uso de rodillos de arrastre planos de acero, se cree que esto puede dar como resultado un apelmazamiento indeseable de la mezcla superabsorbente/adhesivo y reducir la eficacia superabsorbente.
Por lo tanto, la presente invención logra el rendimiento y la integridad del material de la parte central mientras se minimiza deseablemente el uso de adhesivo. El adhesivo no sólo es relativamente costoso, sino que normalmente tiene un impacto negativo sobre la absorbencia del producto y puede evitar que el polímero superabsorbente se hinche según se desee. En particular, la presente invención proporciona una estructura a modo de entramado altamente efectiva del adhesivo termofusible, con una distribución mejorada del adhesivo. Deseablemente se consigue una alta resistencia a la deslaminación con unos niveles de adición de adhesivo termofusible relativamente bajos en virtud de la unión secundaria que se efectúa preferiblemente. Se presenta un "espolvoreo" de superabsorbente en partículas muy bajo o nulo a los bajos niveles de adición de adhesivo termofusible permitidos por la práctica de la invención. Es deseable conseguir una elevada relación de densidad aparente entre el material del paquete en rollo/fardo y el material retirado del paquete. Además, la ausencia de cualquier cambio significativo en el grosor del material después del bobinado adicional del rollo o la compactación del fardo sugiere que se evita el aplastamiento no deseado del material superabsorbente.
Las aplicaciones de los paquetes de material laminado que contienen partículas de acuerdo con la presente invención no sólo incluyen artículos absorbentes desechables tales como protección sanitaria, incontinencia, usos médicos y otros cuidados de la salud, sino que podrían aplicarse a cualquier artículo fabricado que utilice un material laminado que contenga partículas superabsorbentes como materia prima en el que el material se proporciona como un paquete en continuo a la operación de fabricación o conversión donde se fabrican los artículos.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para formar un paquete (72) que contiene una única banda continua de material laminado (22, 24, 26), comprendiendo el paquete (72) capas adyacentes del material laminado (22, 24, 26), donde el material laminado (22, 24, 26) comprende una capa de tejido (24) laminada a una capa de polímero superabsorbente en partículas (34) mezclado con fibras de adhesivo (26) laminada a una segunda capa de tejido (22), para formar un sándwich, y donde las fibras de adhesivo (26) en la mezcla de la capa de polímero superabsorbente en partículas (34) y las fibras de adhesivo (26) forman una estructura reticular tridimensional (30) que está formada a partir de una pluralidad de segmentos reticulares interconectados (32) donde el polímero superabsorbente en partículas (34) está suspendido dentro de una matriz definida por la estructura reticular tridimensional (30), comprendiendo el procedimiento:
proporcionar un primer sustrato móvil (65) que comprende una banda fibrosa celulósica en forma de tejido; proporcionar un suministro de material adhesivo (68) en forma de cortina de fibras de adhesivo; proporcionar un suministro de polímero superabsorbente en partículas (34) en forma de cortina de material en partículas;
mezclar dicha cortina de polímero superabsorbente en partículas (34) con dicha cortina de fibras de adhesivo (68) encima de dicho primer sustrato móvil (65) a una distancia de no más de 2,5 centímetros por encima del primer sustrato móvil (65) para formar una mezcla de dicho polímero superabsorbente en partículas (34) y dichas fibras de adhesivo (68), y depositar dicha mezcla sobre el sustrato móvil (65), y
proporcionar un segundo sustrato (66) que comprende otra banda fibrosa celulósica en forma de tejido, y colocar el segundo sustrato (66) encima de dicha mezcla depositada sobre dicho primer sustrato (65) para formar un laminado;
aplicar una presión de aproximadamente 0,5 N/cm a dicho laminado a través de un rodillo de arrastre con una superficie de rodillo de caucho que es lo suficientemente flexible como para que el grosor de dicho laminado se reduzca en menos de un 5%, de manera que dichas fibras de adhesivo (68) unen el citado polímero superabsorbente en partículas (34) a dicho primer y segundo sustrato (65, 66) mientras se unen entre sí dichos sustratos (65, 66) para formar el citado material absorbente laminado;
empaquetar el citado material absorbente laminado mediante uno de enrollado y festoneado o bobinado, incluyendo unir secundariamente dicho laminado (22, 24, 26) mediante compactación, tras dicha etapa de aplicación de presión, para mejorar la resistencia de dicho laminado (22, 24, 26) a la deslaminación, en el que el material absorbente laminado empaquetado presenta
una densidad del material en el paquete (72) de más de 1,5 veces la densidad del material laminado (22, 24, 26) después de retirarlo del paquete (72).
2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la relación de densidad de dicha densidad del material en el paquete (72) respecto a la densidad del material absorbente laminado (22, 24, 26) retirado del paquete (72) es como máximo 5,0.
3. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el paquete es un rollo, un paquete con festón, o una bobina.
4. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el paquete es un rollo (72) que contiene la banda continua de material laminado (22, 24, 26), en el que la densidad del material en el rollo es más de 3 veces la densidad del material cuando se retira del rollo (72).
5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el grosor de la capa de arrollamiento, determinado de acuerdo con el procedimiento que se da en la descripción, es inferior a 0,3 mm.
6. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el grosor de la capa de arrollamiento es inferior a 0,27 mm.
7. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el rollo contiene más de 3000 metros lineales de material.
8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el paquete es un paquete con festón que contiene más de 2000 metros cuadrados.
9. Paquete formado por el procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8.
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