MX2007007719A

MX2007007719A - Articulos absorbentes que proporcionan calor.

Info

Publication number: MX2007007719A
Application number: MX2007007719A
Authority: MX
Inventors: Roger Bradshaw Quincy Iii
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2007-10-10
Also published as: EP1827517A1; AU2005322552A1; BRPI0519129A2; US20060142712A1; KR20070089818A; AU2005322552B2; WO2006071310A1

Abstract

Un articulo absorbente que contiene un sustrato que proporciona calor es proporcionado el cual es capaz de generar calor con la activacion. Especificamente, el sustrato es recubierto con una composicion exotermica que puede ser formada de una variedad de diferentes componentes, incluyendo metales oxidables, componentes de carbon, aglutinantes, sales electroliticas y otros. El metal oxidable es capaz de sufrir una reaccion exotermica y electromecanica en la presencia de oxigeno y agua para generar calor. En algunos casos, la composicion exotermica es anhidra, por ejemplo generalmente libre de agua, para reducir la posibilidad de una activacion prematura antes del uso.

Description

ARTÍCULOS ABSORBENTES QUE PROPORCIONAN CALOR Antecedentes de la Invención Los artículos absorbentes, tales como pañales, calzoncillos para aprender de niños, prendas para la incontinencia de adultos, ropa para nadar, con frecuencia incluyen una capa superior permeable al líquido para contactar directo con el usuario, un núcleo absorbente, y una cubierta exterior sustancialmente impermeable al líquido. El núcleo absorbente está colocado entre la capa superior y la cubierta exterior. Cuando el artículo absorbente es expuesto a una descarga líquida, el líquido pasa a través de la capa superior y dentro del núcleo absorbente. La cubierta exterior previene que el líquido en el núcleo absorbente deje la prenda. Muchas de las prendas absorbentes hoy día utilizan materiales de la cubierta exterior capaces de respirar. Los materiales de la cubierta exterior capaces de respirar son sustancialmente impermeables a los líquidos, pero son permeables al vapor de agua. Tales materiales permiten el escapar el vapor de agua de la prenda absorbente, por tanto aumentando la comodidad y reduciendo las irritaciones de la piel y otras irritaciones que pueden resultar cuando el vapor de agua es atrapado dentro de la prenda. Sin embargo, un problema común de tales artículos absorbentes capaces de respirar es que una sensación fría, húmeda y pegajosa puede resultar sobre el exterior de la prenda, por ejemplo, sobre el exterior de la cubierta exterior. Específicamente, el agua líquida en el absorbente puede evaporar y pasar a través de la cubierta exterior. La evaporación de agua disminuye la temperatura del absorbente y de la cubierta exterior adyacente, por ende resultando en la sensación fría, húmeda y pegajosa.

Como tal, una necesidad existe por un artículo absorbente que permanezca capaz de respirar, pero aún también evite la percibida sensación de frío, humedad y pegajosidad asociada con el evaporado enfriado.

Síntesis de la Invención De conformidad con una incorporación de la presente invención, un artículo absorbente es descrito que comprende una capa sustancialmente impermeable al líquido, una capa permeable al líquido, y un absorbente colocado entre la capa sustancialmente impermeable al líquido y la capa permeable al líquido. El artículo absorbente también comprende un recubrimiento exotérmico que está formado de un polvo de metal capaz de oxidarse y es capaz de activación en presencia de oxígeno y de humedad para generar calor. Otros ingredientes pueden claro está, utilizarse en el recubrimiento exotérmico, tal como un componente de carbón, un aglutinante, una sal electrolítica, partículas de retención de agua, un ajustador del pH, un surfactante, etc. Sin importar, la composición está generalmente libre de agua antes de la activación.

De conformidad con otra incorporación de la presente invención, un artículo absorbente para el cuidado personal es descrito que comprende un forro permeable al líquido, una cubierta exterior capaz de respirar, un absorbente colocado entre el forro y la cubierta exterior, y opcionalmente, una capa de ventilación colocada entre la cubierta exterior capaz de respirar y el absorbente. La cubierta exterior capaz de respirar, la capa de ventilación, o ambas, comprenden un recubrimiento exotérmico que está formado de un polvo de metal capaz de oxidarse y es capaz de activación en presencia de oxígeno y humedad para generar calor. Antes de la activación, el recubrimiento exotérmico es generalmente libre de agua.

De conformidad con aún otra incorporación de la presente invención, un pañal es descrito que comprende un forro del lado al cuerpo permeable al líquido, una cubierta exterior capaz de respirar, un absorbente colocado entre el forro y la cubierta exterior, una capa de surgimiento colocada entre el forro y el absorbente, y opcionalmente, una capa de ventilación colocada entre la cubierta exterior y el absorbente. La cubierta exterior capaz de respirar, la capa de ventilación, o ambas, comprenden un recubrimiento exotérmico que está formado de un polvo de metal capaz de oxidarse, un componente de carbón, un aglutinante, y un haluro de metal. El recubrimiento exotérmico es capaz de activarse en presencia de oxígeno y humedad para generar calor. Antes de la activación, el recubrimiento exotérmico es generalmente libre de agua.

Otras características y aspectos de la presente invención son descritos en mayor detalle abajo.

Breve Descripción de los Dibujos Una completa y autorizada descripción de la presente invención, incluyendo el mejor modo de la misma, dirigida a uno con habilidad ordinaria en el arte, es señalada más particularmente en el resto de la especificación, que hace referencia a las figuras adjuntas en las cuales: La Figura 1 ilustra una vista en perspectiva de un artículo absorbente que puede formarse de conformidad con una incorporación de la presente invención; y La Figura 2 es una curva térmica de respuesta mostrando la temperatura en contra del tiempo para las muestras del ejemplo 2.

Descripción Detallada de las Incorporaciones Representativas Definiciones Como se usa aquí, un "artículo absorbente" se refiere a cualquier artículo capaz de absorber agua u otros fluidos. Ejemplos de algunos artículos absorbentes incluyen, pero no están limitados a, artículos absorbentes para el cuidado personal, tales como pañales, calzoncillos de aprendizaje, ropa interior absorbente, productos para la incontinencia de adultos, productos para la higiene femenina (por ejemplo, toallas sanitarias), ropa para nadar, paños limpiadores para bebe, etc.; artículos absorbentes médicos, tales como ropas, materiales de fenestración, bajo almohadillas, vendajes, cubiertas absorbentes, y paños limpiadores médicos; paños limpiadores para el servicio alimentario; artículos de ropa; etc. Los materiales y los procesos adecuados para formar tales artículos absorbentes son bien conocidos para aquellos con habilidad en el arte.

Como se usa aquí, el término "tela no tejida" se significa un tejido polimérico que tiene una estructura de fibras o hebras individuales que son entre colocadas, pero no de una manera identificable, de manera repetida. Las telas no tejidas han sido, en el pasado, formadas por una variedad de procesos tales como, por ejemplo, procesos de soplado con fusión, de hidroenredado, colocados por aire, procesos unidos con hilado y procesos de tejido cardado y unido.

Como se usa aquí, las "fibras sopladas con fusión" significan las fibras formadas por la extrusión de un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de vasos capilares de matriz finos y usualmente circulares con hebras o filamentos fundidos a adentro de chorros de gas calentados a alta velocidad (por ejemplo, aire) y convergentes que atenúan los filamentos de material termoplástico fundido para reducir su diámetro, que puede ser a un diámetro de micro- fibra. Después de esto, las fibras sopladas con fusión son llevadas por el chorro de gas a alta velocidad y son depositadas sobre una superficie recolectora para formar un tejido de fibras sopladas con fusión dispersadas al azar. Tal proceso es descrito en la patente de los Estados Unidos de América número 3.849.241 otorgada a Butin y otros. Las fibras sopladas con fusión son microfibras que pueden ser continuas o discontinuas, son generalmente más pequeñas de 10 mieras en diámetro promedio y son generalmente pegajosas cuando son depositadas sobre una superficie recolectora.

Como se usa aquí, las "fibras unidas con hilado" se refieren a las fibras de diámetro pequeño que son formadas por la extrusión de un material termoplástico fundido como filamentos a través de una pluralidad de vasos capilares de un hilador finos que tienen una configuración circular o de otra forma, con el diámetro de los filamentos extrudidos siendo rápidamente reducidos como, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América número 4,340,563 otorgada a Appel y otros, y la patente de los Estados Unidos de América número 3,692,618 otorgada a Dorschner y otros, la patente de los Estados Unidos de América número 3,802,817 otorgada a Matsuki y otros, las patentes de los Estados Unidos de América números 3,338,992 y 3,341,394 otorgadas a Kinney, y la patente de los Estados Unidos de América 3,542,615 otorgada a Dobo y otros. Las cuales son aquí incorporadas como referencia en su totalidad. Las telas unidas con hilado son generalmente no pegajosas cuando son depositadas sobre una superficie recolectora. Las fibras unidas con hilado pueden algunas veces tener diámetros de menos de alrededor de 40 mieras, y son con frecuencia de entre alrededor de 5 a alrededor de 20 mieras.

Como se usa aquí, el término " tejido coform" se refiere a un material que es producido por la combinación separada de polímero y de chorros de aditivo en un solo chorro de deposición en la formación de un tejido no tejido. Tales otros materiales pueden incluir, pero no están limitados a, materiales orgánicos fibrosos tales como pulpa leñosa o no leñosa tal como algodón, rayón, papel reciclado, borra de pulpa y también partículas súper absorbentes, materiales absorbentes inorgánicos y/o orgánicos, fibras básicas poliméricas tratadas, etc. Algunos ejemplos de tales materiales conformados son descritos en, por ejemplo, las patentes de los Estados Unidos de América números 4,100,324, otorgada a Anderson y otros; 5,284,703 otorgada a Everhart y otros; y 5,350,624 otorgada a Georger y otros; las cuales son aquí incorporadas como referencia para todos los propósitos.

Como se usa aquí, la "tasa de transmisión de vapor de agua" (WVTR) generalmente se refiere a la tasa a la cual el vapor de agua se transmite a través de un material como se mide en unidades de gramos por metro cuadrado por 24 horas. La prueba usada para determinar la tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) la cual, para los materiales de la muestra, es calculada esencialmente de conformidad con la prueba estándar E96-80 de la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM) con menores variaciones como se describe aquí . Esta prueba puede ser particularmente adecuada para los materiales pensados tener una tasa de transmisión de vapor de agua de hasta 3,000 gramos por metro cuadrado por 24 horas. Otra técnica para medir la tasa de transmisión de vapor de agua involucra el uso de un sistema de análisis de permear del vapor de agua PERMATRAN-W 100K, el cual es comercialmente disponible de Modern Controls, Inc., de Minneapolis, Minnesota. Tal sistema puede ser particularmente adecuado para materiales que se piense tienen una tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) mayor de alrededor de 3,000 gramos por metro cuadrado por 24 horas. Sin embargo, como es bien conocido en el arte, otros sistemas y técnicas para medir la tasa de transmisión del vapor de agua (WVTR) también pueden usarse .

Como se usa aquí, el término "capaz de respirar" significa permeable al vapor de agua y a los gases. Por ejemplo, "las barreras capaces de respirar" y las "películas capaces de respirar" permiten al vapor de agua el pasar a través, pero son sustancialmente impermeables al agua líquida. La "capacidad de respirar" puede referirse a una película o laminado que tiene una tasa de transmisión del vapor de agua (WVTR) de más altos valores que representan un material permeable al vapor y menores valores que representan un material más permeable al vapor. Típicamente, después de recubrirse con un recubrimiento exotérmico, los materiales "capaces de respirar" tienen una tasa de transmisión de vapor de agua (WVTR) de al menos de alrededor de 100 gramos por metro cuadrado por 24 horas, en algunas incorporaciones, desde alrededor de 500 a alrededor de 20,000 gramos por metro cuadrado por 24 horas, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 1,000 a alrededor de 15,000 gramos por metro cuadrado por 24 horas.

Descripción Detallada Se hará ahora referencia en detalle a varias incorporaciones de la invención, uno o más ejemplos de las cuales son señalados abajo. Cada ejemplo es proporcionado a modo de explicación, no de limitación a la invención. De hecho, será aparente para aquellos con habilidad en el arte que varias modificaciones y variaciones pueden hacerse en la presente invención sin apartarse del alcance o del espíritu de la invención. Por ejemplo, características ilustradas o descritas como parte de una incorporación, pueden usarse en otra incorporación para producir aún otra incorporación. Por tanto, es la intención que la presente invención cubra tales modificaciones y variaciones.

En general, la presente invención está dirigida a un artículo absorbente que contiene un sustrato que proporciona calor, que es capaz de generar calor con la activación. Específicamente, el sustrato contiene un recubrimiento exotérmico que puede formarse de una variedad de diferentes componentes, incluyendo metales capaces de oxidarse, componentes de carbón, aglutinantes, sales electrolítico, etc. El metal capaz de oxidarse es capaz de experimentar una reacción exotérmica en presencia de oxígeno y de humedad para generar calor. En algunos casos, el recubrimiento exotérmico es anhídrido, por ejemplo, generalmente libre de agua, para reducir la similitud de una activación prematura antes del uso.

El sustrato que proporciona calor de la presente invención puede formar todo el artículo absorbente, o puede formar solamente una parte del artículo. Por ejemplo, el artículo absorbente generalmente incluye una capa sustancialmente impermeable al líquido (por ejemplo, cubierta exterior) , una capa permeable al líquido (por ejemplo, el forro del lado al cuerpo, la capa de surgimiento, etc.), y un absorbente. Durante el uso, la humedad es inicialmente recibida por la capa permeable al líquido y transferida al absorbente. Sin embargo, la humedad retenida por el absorbente puede generar vapores que migran a través de la capa sustancialmente impermeable al líquido, particularmente cuando es permeable a los vapores y gases, por ejemplo, "capaz de respirar" . Por tanto, los vapores pueden condensarse sobre la superficie de la capa sustancialmente impermeable al líquido y crea una sensación fresca y húmeda al usuario. El presente inventor ha descubierto que tal sensación de fresco y de humedad puede mitigarse por un sustrato que proporcione calor. Por ejemplo, el sustrato que proporciona calor puede formar parte o toda una capa sustancialmente impermeable al líquido. Cuando se utiliza de esta manera, el sustrato puede no solamente proporcionar calor, pero también funcionar en su capacidad normal para el artículo absorbente. Por ejemplo, las cubiertas exteriores son generalmente configuradas para permitir la liberación de los vapores del núcleo absorbente. Cuando se utiliza en la cubierta exterior, el sustrato que proporciona calor de la presente invención puede aún funcionar de esta manera.

A este respecto, varias incorporaciones de un artículo absorbente que pueden formarse de conformidad con la presente invención serán ahora descritas en mayor detalle. Para los propósitos de ilustración solamente, un artículo absorbente es mostrado en la Figura 1 como un pañal 1. Sin embargo, como se describió arriba, la invención puede incorporarse en otros tipos de artículos absorbentes, tales como, toallas sanitarias, calzoncillos de pañal, toallas femeninas, calzoncillos de aprendizaje para niños, etc. En la incorporación ilustrada, el pañal 1 es mostrado como que tiene una forma de reloj de arena en una configuración sin sujetar.

Sin embargo, otras formas pueden claro está, utilizarse, tales como generalmente de forma rectangular, de forma de T, o de forma en I. Como se muestra, el pañal 1 incluye un armazón 2 formado por varios componentes, incluyendo una cubierta exterior 17, un forro del lado al cuerpo 5, un núcleo absorbente 3, y una capa de surgimiento 7. Deberá entenderse, sin embargo, que otras capas también pueden usarse en la presente invención. Igualmente, una o más de las capas referidas en la Figura 1 también pueden eliminarse en ciertas incorporaciones de la presente invención.

La cubierta exterior 17 es típicamente formada de un material que es sustancialmente impermeable a los líquidos. Por ejemplo, la cubierta exterior 17 puede formarse de una delgada película de plástico u otro flexible material impermeable al líquido. En una incorporación, la cubierta exterior 17 es formada de una película de polietileno que tiene un grosor desde alrededor de 0.01 milímetros a alrededor de 0.05 milímetros. Si se desea una sensación más del tipo de tela, la cubierta exterior 17 puede formarse de un laminado de película de poliolefina a un tejido no tejido. Por ejemplo, una película de polipropileno estirada delgada que tiene un grosor de alrededor de 0.015 milímetros puede ser laminada térmicamente a un tejido unido con hilado de fibras de polipropileno. Las fibras de polipropileno pueden tener un denier por filamento de alrededor de 1.5 a 2.5, y el tejido no tejido puede tener un peso base de alrededor de 17 gramos por metro cuadrado (0.5 onzas por yarda cuadrada). La cubierta exterior 17 también puede incluir fibras bicomponentes, tales como fibras bicomponentes de polietileno/ polipropileno.

Además, la cubierta exterior 17 también puede formarse de un material que es impermeable a los líquidos, pero permeable a los gases y al vapor de agua (por ejemplo, "capaz de respirar") . Esto permite a los vapores el escapar del núcleo absorbente 3, pero aún previene a los exudados líquidos de pasar a través de la cubierta exterior 17. Por ejemplo, la cubierta exterior 17 puede contener una película capaz de respirar, tal como una película micro-porosa o monolítica. La película puede formarse de un polímero de poliolefina, tal como un polietileno de baja densidad lineal (LLDPE) o polipropileno. Ejemplos de polímeros predominantemente de poliolefina lineal incluyen, sin limitación, a polímeros reducidos de los siguientes monómeros: etileno, propileno, 1-buteno, 4-metil-penteno, 1-hexeno, 1-octano, y más altas olefinas así como copolímeros y terpolímeros de los anteriores. Además, los copolímeros de etileno y de otras olefinas incluyendo buteno, 4-metil-penteno, hexeno, hepteno, octeno, deceno, etc., son también ejemplos de polímeros predominantemente de poliolefina lineal.

Si se desea, la película capaz de respirar también puede contener un polímero elastomérico, tal como poliéster elastomérico, poliuretano elastomérico, poliamida elastomérico, poliolefina elastomérico, copolímeros elastoméricos, etc. Ejemplos de copolímeros elastoméricos incluyen a copolímeros en bloque, que tienen la fórmula general de A-B-A' o A-B, en donde A y A' son cada una un polímero de termoplástico de bloque final que contiene una mitad estirénica (por ejemplo, poli (vinil areno)) y en donde B es un bloque medio de polímero elastomérico, tal como un dieno conjugado o un polímero alqueno más bajo (por ejemplo, poliestireno-poli (etileno-butileno) -poli estireno bloque copolímeros) . También adecuados son los polímeros compuestos de un copolímero tetrabloque A-B-A-B, tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de América número 5,332,613 otorgada a Taylor y otros, la cual es incorporada aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Un ejemplo de tal copolímero tetrabloque es un copolímero en bloque estireno-poli (etileno-propileno) -estireno-poli (etileno-propileno) ( "S-EP-S-EP" ) . Comercialmente copolímeros disponibles A-B-A' y A-B-A-B incluyen varias diferentes fórmulas de Kraton Polymers de Houston, Texas bajo la designación de marca de KRATON®. Los copolímeros en bloque KRATON® están disponibles en varias diferentes fórmulas, un número de las cuales son identificadas en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,663,220; 4,323,534; 4,834,738; 5,093,422 y 5,304,599, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Otros copolímeros en bloque comercialmente disponibles incluyen a copolímero elastomérico S-EP-S o estireno-poli (etileno-propileno) -estireno disponible de Kuraray Company, Ltd. , de Okayama, Japón, bajo el nombre de marca de SEPTON®.

Ejemplos de poli olefinas elastoméricas incluyen a polipropilenos elastoméricos de ultra baja densidad o polietilenos, tales como aquellos producidos por métodos de catálisis de un "solo sitio" o "metaloceno" . Tales polímeros de olefina elastomérica son comercialmente disponibles de ExxonMobil Chemical Co. de Houston, Texas, bajo las designaciones de marca de ACHIEVE® (con base de propileno) , EXACT® (con base de etileno) , y EXCEED® (con base de etileno) . Polímeros de olefina elastomérica son también comercialmente disponibles de DuPont Dow Chemical Elastomers, LLC (una empresa conjunta entre DuPont y la Dow Chemical Co.) bajo la designación de marca de ENGAGE® (con base de etileno) y de AFFINITY® (con base de etileno) . Ejemplos de tales polímeros son también descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,278,272 y 5,272,236 otorgadas a Lai y otros, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. También útiles son ciertos polipropilenos elastoméricos, tales como se describen en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,539,056 otorgada a Yang y 5,596,052 otorgada a Resconi y otros, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos .

Si se desea, mezclas de dos o más polímeros también pueden utilizarse para formar la película capaz de respirar. Por ejemplo, la película puede formarse de una mezcla de un elastómero de alto desempeño y de un elastómero de un más bajo desempeño. Un elastómero de alto desempeño es generalmente un elastómero que tiene un bajo nivel de histéresis, tal como menos de alrededor de 75%, y en algunas incorporaciones, de menos de alrededor de 60%. Igualmente, un elastómero de bajo desempeño es generalmente un elastómero que tiene un alto nivel de histéresis, tal como mayor de alrededor de 75%. El valor de histéresis puede determinarse por un primer alargamiento de una muestra a un alargamiento último de 50% y entonces permitir a la muestra el retraer a una cantidad donde la cantidad de resistencia es de cero. Particularmente adecuados elastómeros de alto desempeño pueden incluir copolímeros en bloque con base estirénica, tales como se describen arriba y son comercialmente disponibles de Kraton Polymers de Houston, Texas, bajo la designación de marca de KRATON®. Igualmente, particularmente adecuados elastómeros de bajo desempeño incluyen a poli olefinas elastoméricas, tales como poli olefinas de metaloceno catalizado (por ejemplo, polietileno de baja densidad lineal de metaloceno catalizado de un solo sitio) comercialmente disponible de DuPont Elastomers, LLC bajo la designación de marca de AFFINITY®. En algunas incorporaciones, el elastómero de alto desempeño puede constituir desde alrededor de 25 por ciento por peso a alrededor de 90 por ciento por peso del componente de polímero de la película, y el elastómero de bajo desempeño puede igualmente constituir desde alrededor de 10 por ciento por peso a alrededor de 75 por ciento por peso del componente de polímero de la película. Otros ejemplos de tal mezcla de elastómero de alto desempeño/ bajo desempeño son descritos en la patente de los Estados Unidos de América número 6,794,024 otorgada a Walton y otros, la cual es incorporada aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

Como se señala, la película capaz de respirar puede ser micro-porosa. Los microporos forman lo que con frecuencia es referido como una trayectoria tortuosa a través de la película. El líquido que contacta un lado de la película no tiene un conducto directo a través de la película. En vez, una red de canales microporosos en la película evita que pasen los líquidos, pero permite a los gases y al vapor de agua de pasar. Las películas microporosas pueden formarse de un polímero y de un relleno (por ejemplo, carbonato de calcio) . Los rellenos son partículas u otras formas de material que pueden añadirse a la mezcla de extrusión del polímero en película y que químicamente no interferirán con la película extrudida, pero que pueden ser uniformemente dispersados por toda la película. Generalmente, sobre una base de peso seco, con base en el peso total de la película, la película incluye desde alrededor de 30% por peso a alrededor de 90% por peso de un polímero. En algunas incorporaciones, la película incluye desde alrededor de 30% por peso a alrededor de 90% por peso de un relleno. Ejemplos de tales películas son descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,843,057 otorgada a McCormack; 5,855,999 otorgada a McCormack; 5,932,497 otorgada a Morman y otros; 5,997,981 otorgada a McCormack y otros; 6,002,064 otorgada a Kobylivker y otros; 6,015,764 otorgada a Mccormack y otros; 6,037,281 otorgada a Mathis y otros; 6,111,163 otorgada a Mccormack y otros; y 6,461,457 otorgada a Taylor y otros, las cuales son incorporadas aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

Las películas son generalmente hechas capaces de respirar por estiramiento de las películas rellenas para crear los conductos microporosos conforme el polímero se rompe del relleno (por ejemplo, carbonato de calcio) durante el estiramiento. Por ejemplo, el material capaz de respirar contiene una película estirada adelgazada que incluye al menos dos componentes básicos, por ejemplo, un polímero de poliolefina y de relleno. Estos componentes son mezclados juntos, calentados, y entonces extrudidos en una capa de película usando cualquiera de una variedad de procesos de producción de película conocidos para aquellos con habilidad ordinaria en el arte del procesamiento de películas. Tales procesos para hacer películas incluyen, por ejemplo, procesos de grabado en molde, moldeado enfriado y aplanado, y soplado de película.

Otro tipo de película capaz de respirar es una película monolítica que es una película continua no porosa, que debido a su estructura molecular es capaz de formar una barrera impermeable al líquido, permeable al vapor. Entre varias películas poliméricas que caen en este tipo incluyen películas hechas de una suficiente cantidad de poli (alcohol vinilo) , acetato polivinilo, alcohol etileno vinilo, poliuretano, etileno metil acrilato, y ácido acrílico metil etileno para hacerlas capaces de respirar. Sin intentar mantenerse en un particular mecanismo de operación, se cree que las películas hechas de tales polímeros solubles en moléculas de agua y permiten el transporte de estas moléculas de una superficie de la película a otra. En consecuencia, estas películas pueden ser suficientemente continuas, por ejemplo, no porosas, para hacerlas sustancialmente impermeables al líquido, pero aún el permitir la permeabilidad del vapor.

Las películas capaces de respirar, tales como se describen arriba, pueden constituir todo el material capaz de respirar, o pueden ser parte de una película de múltiples capas. Las películas de múltiples capas pueden prepararse por moldeado o por coextrusión de la película soplada de las capas, por recubrimiento de extrusión, o por cualquier convencional proceso de colocación en capas. Además, otros materiales capaces de respirar que pueden ser adecuados para usar en la presente invención son descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,341,216 otorgada a Obenour; 4,758,239 otorgada a Yeo y otros; 5,628,737 otorgada a Dobrin y otros; 5,836,932 otorgada a Buell; 6,114,024 otorgada a Forte; 6,153,209 otorgada a Vega y otros; 6,198,018 otorgada a Curro; 6,203,810 otorgada a Alemany y otros; y 6,245,401 otorgada a Ying y otros, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

Si se desea, la película capaz de respirar también puede unirse a un tejido no tejido, tela tramada, y/o tela tejida usando técnicas bien conocidas. Por ejemplo, adecuadas técnicas para unir una película a un tejido no tejido son descritas en las patentes de los Estados Unidas de América números 5,843,057 otorgada a McCormack; 5,855,999 otorgada a Mccormack; 6,002,064 otorgada a Kobylivker y otros; 6,037,281 otorgada a Mathis y otros; y WO 99/12734 las cuales son incorporadas aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Por ejemplo, un material de película capaz de respirar/ laminado no tejido puede formarse de una capa no tejida y de una capa de película capaz de respirar. Las capas pueden arreglarse de tal forma que la capa de película capaz de respirar es unida a la capa no tejida. En una particular incorporación, el material capaz de respirar es formado de una tela no tejida (por ejemplo, tejido unido con hilado de polipropileno) laminado a una película capaz de respirar.

Como se señaló, el pañal 1 también incluye un forro del lado al cuerpo 5. El forro del lado al cuerpo 5 es generalmente empleado para ayudar a aislar la piel del usuario de los líquidos mantenidos en el núcleo absorbente 3. Por ejemplo, el forro 5 presenta una superficie de vista al cuerpo que es típicamente dócil, suave al tacto, y no irritante a la piel del usuario. Típicamente, el forro 5 es también menos hidrofílico que el núcleo absorbente 3 de tal forma que su superficie permanece relativamente seca al usuario. El forro 5 puede ser permeable al líquido para permitir al líquido de prontamente penetrar a través de su grosor.

El forro del lado al cuerpo 5 puede formarse de una amplia variedad de materiales, tales como espumas porosas, espumas reticuladas, películas de plástico perforado, fibras naturales (por ejemplo, fibras de madera o de algodón) , fibras sintéticas (por ejemplo, fibras de poliéster o de polipropileno), o de una combinación de las mismas. En algunas incorporaciones, las telas tejidas y/o no tejidas son usadas para el forro 5. Por ejemplo, el forro del lado al cuerpo 5 puede formarse de un tejido soplado con fusión o unido con hilado de fibras de poliolefina. El forro 5 también puede ser un tejido cardado y unido de fibras naturales y/o sintéticas. El forro 5 puede además componerse de un material sustancialmente hidrofóbico que es opcionalmente tratado con un surfactante o de otro modo procesado para impartir un deseado nivel de humectabilidad y de hidrofilia. El surfactante puede aplicarse por cualquier método convencional, tal como rociado, impresión, recubrimiento por brocha, espumado, etc. Cuando se utiliza, el surfactante puede aplicarse a todo el forro 5 o puede ser selectivamente aplicado a particulares secciones del forro 5, tal como la sección media a lo largo de toda la línea central longitudinal del pañal. El forro 5 puede además incluir una composición que está configurada para transferir a la piel del usuario para mejorar la salud de la piel. Adecuadas composiciones para usar sobre el forro 5 son descritas en la patente de los Estados Unidos de América número 6,149,934 otorgada a Krzysik y otros, la cual es incorporada aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

El núcleo absorbente 3 puede formarse de una variedad de materiales, pero típicamente incluye una matriz de fibras hidrofílicas. En una incorporación, un tejido absorbente que contiene una matriz de fibras de borra de celulosa. Un tipo de borra que puede usarse en la presente invención es identificada con la designación de marca de CR1654, disponible de U.S. Alliance de Childersburg, Alabama, y es una pulpa de madera de sulfato altamente absorbente, blanqueada que contiene principalmente fibras de madera suave. Tejidos colocados por aire también pueden usarse. En un proceso de colocación por aire, fardos de pequeñas fibras que tienen típicas longitudes en el rango desde alrededor de 3 a alrededor de 19 milímetros son separadas y arrastradas en un suministro de aire y entonces depositadas sobre la rejilla de formación, usualmente con la asistencia de un suministro al vacío. Las fibras depositadas al azar entonces son unidas unas a otras usando, por ejemplo, aire caliente o un rocío de adhesivo. Otro tipo de un adecuado tejido no tejido absorbente para el núcleo absorbente 3 es un material coform, que puede ser una mezcla de fibras de celulosa y de fibras sopladas con fusión.

En algunas incorporaciones, el núcleo absorbente 3 puede contener un material súper absorbente, por ejemplo, un material capaz de hincharse en agua que es capaz de absorber al menos alrededor de 20 veces su peso y, en algunos casos, al menos alrededor de 30 veces su peso en una solución acuosa que contiene 0.9 por ciento por peso de cloruro de sodio. El material súper absorbente puede ser polímeros y materiales naturales, sintéticos y naturales modificados. Además, los materiales súper absorbentes pueden ser materiales inorgánicos, tales como geles de silicio, o compuestos orgánicos tales como polímeros enlazados en forma cruzada. Ejemplos de polímeros de un material súper absorbente sintético incluyen a metal álcali y sales de amonio de poli (ácido acrílico) y de poli (ácido metacrílico), poli (acrilamidas) , poli (vinilo éter), copolímeros anhídrido maléico con éter vinilo y alfa olefinas, poli (vinil pirrolidona), poli (vinil morfolinona) , poli (alcohol vinilo), y mezclas y copolímeros de los mismos. Otros materiales súper absorbentes incluyen polímeros naturales y naturales modificados, tales como almidón injertado de acrilonitrilo hidrolizado, almidón injertado de ácido acrílico, metil celulosa, y de gomas naturales, tales como alginatos, gomas de xantano, goma de algarrobo, etc. Mezclas de polímeros súper absorbentes naturales y completamente o parcialmente sintéticos también pueden ser útiles en la presente invención. Otros adecuados materiales de gelado absorbente son descritos en la patente de los Estados Unidos de América números 3,901,236 otorgada a Assarsson y otros; 4,076,663 otorgada a Masuda y otros; y 4,286,082 otorgada a Tsubakimoto y otros, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

Como se ilustra en la Figura 1, el pañal 1 también puede incluir una capa de surgimiento 7 que ayuda a desacelerar y difundir los surgimientos o descargas de líquido que pueden ser prontamente introducidos en el núcleo absorbente 3. Deseablemente, la capa de surgimiento 7 rápidamente acepta y temporalmente sostiene el líquido antes de liberarlo en las partes de almacenado o de retención del núcleo absorbente 3. En la incorporación ilustrada, por ejemplo, la capa de surgimiento 7 es interpuesta entre una superficie de vista hacia dentro 16 del forro del lado al cuerpo 5 y el núcleo absorbente 3. Alternativamente, la capa de surgimiento 7 puede localizarse sobre una superficie de vista hacia fuera 18 del forro del lado al cuerpo 5. La capa de surgimiento 7 es típicamente construida de materiales altamente permeables al líquido. Adecuados materiales pueden incluir materiales tejidos porosos, materiales no tejidos porosos, y películas perforadas. Algunos ejemplos incluyen, sin limitación, hojas porosas flexibles de fibras de poliolefina, tales como fibras de polipropileno, polietileno o poliéster; tejidos de polipropileno unidos con hilado, fibras de polietileno o de poliéster; tejidos de fibras de rayón; tejidos cardados y unidos de fibras sintéticas o naturales o de combinaciones de los mismos. Otros ejemplos de adecuadas capas de surgimiento 7 son descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,486,166 otorgada a Ellis y otros y 5,490,846 otorgada a Ellis y otros, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

Además de los componentes antes mencionados, el pañal 1 también puede contener varios otros componentes como es conocido en el arte. Por ejemplo, el pañal 1 puede también contener una hoja de envoltura de tisú sustancialmente hidrofílica (no ilustrada) que ayuda a mantener la integridad de la estructura fibrosa colocada por aire del núcleo absorbente 3. La hoja de envoltura de tisú es típicamente colocada alrededor del núcleo absorbente 3 sobre al menos las dos principales superficies de vista de la misma, y compuestas de un material absorbente de celulosa, tal como un relleno crepado o un tisú de alta resistencia húmeda. La hoja de envoltura de tisú puede configurarse para proporcionar una capa de transmisión de agua que ayuda a rápidamente distribuir líquido sobre la masa de fibras absorbentes del núcleo absorbente 3. El material de la hoja de envoltura localizada sobre el lado opuesto de la masa fibrosa para efectivamente atrapar al núcleo absorbente 3.

Además, el pañal 1 también puede incluir una capa de ventilación (no mostrada) que es colocada entre el núcleo absorbente 3 y la cubierta exterior 17. Cuando se utiliza, la capa de ventilación puede ayudar a aislar la cubierta exterior 17 del núcleo absorbente 3, por ende reduciendo la humedad en la cubierta exterior 17. Ejemplos de tales capas de ventilación pueden incluir laminados capaces de respirar (por ejemplo, laminado de tejido no tejido a una película capaz de respirar) , tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de América número 6,663,611 otorgada a Blaney y otros, la cual es aquí incorporada en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos .

En algunas incorporaciones, el pañal 1 también puede incluir un par de orejas (no mostradas) que se extienden desde los bordes laterales 22 del pañal 1 en una de las regiones de cintura. Las orejas pueden formarse íntegramente con un seleccionado componente de pañal. Por ejemplo, las orejas pueden formarse íntegramente con la cubierta exterior 17 o del material empleado para proporcionar la superficie superior. En alternativas configuraciones, las orejas pueden proporcionarse por miembros conectados y ensamblados a la cubierta exterior 17, la superficie superior, entre la cubierta exterior 17 y la superficie superior, o en varias otras configuraciones.

Como representativamente se ilustra en la Figura 1, el pañal 1 también puede incluir un par de aletas de contención 12 que están configuradas para proporcionar una barrera y para contener el flujo lateral de los exudados del cuerpo. Las aletas de contención 12 pueden localizarse a lo largo de los bordes laterales lateralmente opuestos 22 del forro del lado al cuerpo 5 adyacente a los bordes laterales del núcleo absorbente 3. Las aletas de contención 12 pueden extenderse longitudinalmente a lo largo de toda la longitud del núcleo absorbente 3, o pueden solamente extenderse parcialmente a lo largo de la longitud del núcleo absorbente 3. Cuando las aletas de contención 12 son más cortas en longitud que el núcleo absorbente 3, pueden ser selectivamente colocadas en cualquier lado a lo largo de los bordes laterales 22 del pañal 1 en la región de entrepierna 10. En una incorporación, las aletas de contención 12 se extienden a lo largo de toda la longitud del núcleo absorbente 3 para mejor contener los exudados del cuerpo. Tales aletas de contención 12 son generalmente bien conocidas para aquellos con habilidad en el arte. Por ejemplo, adecuadas construcciones y arreglos para las aletas de contención 12 son descritos en la patente de los Estados Unidos de América número 4,704,116 otorgada a Enloe, la cual es incorporada aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

El pañal 1 puede incluir varios materiales elásticos o capaces de estirarse, tales como un par de miembros elásticos 6 fijados a los bordes laterales 22 para además prevenir filtración de los exudados del cuerpo y para soportar el núcleo absorbente 3. Además, un par de miembros elásticos de cintura 8 pueden fijarse a los bordes de cintura longitudinalmente opuestos 15 del pañal 1. Los miembros elásticos de pierna 6 y los miembros elásticos de cintura 8 son generalmente adaptados para cercanamente ajustar alrededor de las piernas y de la cintura del usuario en uso para mantener una relación positiva de contacto con el usuario y para efectivamente reducir o eliminar la filtración de los exudados del cuerpo del pañal 1. Como se usa aquí, los términos "elástico" y "capaz de estirarse" incluyen cualquier material que puede estirarse y regresar a su forma original cuando se relaja. Adecuados polímeros para formar tales materiales incluyen, pero no están limitados a, copolímeros en bloque de poliestireno, poliisopreno y polibutadieno; copolímeros de etileno, caucho natural y uretanos, etc. Particularmente adecuados son los copolímeros en bloque estireno-butadieno vendidos por Kraton Polymers, de Houston, Texas, bajo el nombre de marca de KRATON®. Otros adecuados polímeros incluyen a copolímeros de etileno, incluyendo sin limitación a acetato vinilo etileno, acrilato metil etileno, acrilato etil etileno, ácido acrílico etileno, copolímeros capaces de estirarse etileno-propileno, y combinaciones de los mismos. También adecuados son los compuestos co-extrudidos de los anteriores, y compuestos integrados básicos elastoméricos donde las fibras básicas de polipropileno, poliéster, algodón y otros materiales son integrados en un tejido soplado con fusión elastomérico. Ciertos polímeros de olefina catalizada-metaloceno o elastomérico de un solo sitio y los copolímeros son también adecuados para los paneles laterales.

El pañal 1 también puede incluir uno o más sujetadores 20. Por ejemplo, dos sujetadores flexibles 20 son ilustrados en la figura 1 sobre bordes laterales opuestos de las regiones de cintura para crear una abertura de cintura y un par de aberturas de pierna alrededor del usuario. La forma de los sujetadores 20 puede generalmente variar, pero puede incluir, por ejemplo, generalmente de formas rectangulares, formas cuadradas, formas circulares, formas triangulares, formas ovales, formas lineales, etc. Los sujetadores pueden incluir, por ejemplo, un material de gancho. En una particular incorporación, cada sujetador 20 incluye una pieza separada de material de gancho fijada a la superficie interior de un respaldo flexible.

Las varias regiones y/o componentes del pañal 1 pueden ensamblarse juntos usando cualquier conocido mecanismo de unión, tal como adhesivo, ultrasónico, uniones térmicas, etc. Adecuados adhesivos pueden incluir, por ejemplo, adhesivos de fundido en caliente, adhesivos sensibles a la presión, etc. Cuando se utilizan, el adhesivo puede aplicarse como una capa uniforme, una capa en patrón, un patrón rociado, o cualquiera de líneas separadas, remolinos o puntos. En algunas incorporaciones, el recubrimiento exotérmico de la presente invención puede servir dobles propósitos de generación de calor y también actuar como el adhesivo. Por ejemplo, el aglutinante del recubrimiento exotérmico puede unir juntas una o más regiones del pañal 1. En la incorporación ilustrada, por ejemplo, la cubierta exterior 17 y el forro del lado al cuerpo 5 son ensamblados unos a otros y al núcleo absorbente 3 usando un adhesivo. Alternativamente, el núcleo absorbente 3 puede conectarse a la cubierta exterior 17 usando sujetadores convencionales, tales como botones, sujetadores del tipo de gancho y rizo, sujetadores de cinta adhesiva, etc. Igualmente, otros componentes de pañal, tales como los miembros elásticos de pierna 6, miembros elásticos de cintura 8 y sujetadores 20, pueden también ensamblarse en el pañal 1 usando cualquier mecanismo de unión.

Aún cuando varias configuraciones de un pañal han sido descritas arriba, deberá entenderse que otras configuraciones de pañal también son incluidas dentro del alcance de la presente invención. Por ejemplo, otras adecuadas configuraciones del pañal son descritas en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,798,603 otorgada a Meyer y otros; 5,176,668 otorgada a Bernardin; 5,176,672 otorgada a Bruemmer y otros; 5,192,606 otorgada a Proxmire y otros; y 5,509,915 otorgada a Hanson y otros, así como la solicitud de patente de los Estados Unidos de América publicación número 2003/120253 otorgada a Wentzel y otros, todas las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Además, la presente invención no está limitada a pañales. De hecho, cualquier otro artículo absorbente puede formarse de conformidad con la presente invención, incluyendo, pero no limitada a, otros artículos absorbentes para el cuidado personal, tales como calzoncillos de aprendizaje, ropa interior absorbente, productos para la incontinencia de adultos, productos para la higiene femenina (por ejemplo, toallas sanitarias) , ropa para nadar, paños limpiadores para bebe, etc.; artículos absorbentes médicos, tales como prendas, materiales de fenestración, bajo almohadillas, vendajes, cubiertas absorbentes, y paños limpiadores médicos, paños limpiadores para el servicio alimentario; artículos de ropa; etc. Varios ejemplos de tales artículos absorbentes son descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,197,959 otorgada a Buell; 5,085,654 otorgada a Buell; 5,634,916 otorgada a Lavon y otros; 5,569,234 otorgada a Buell y otros; 5,716,349 otorgada a Taylor y otros; 4,950,264 otorgada a Osborn III; 5,009,653 otorgada a Osborn III; 5,509,914 otorgada a Osborn III; 5,649,916 otorgada a DiPalma y otros; 5,267,992 otorgada a Van Tillburg; 4,687,478 otorgada a Van Tillburg; 4,285,343 otorgada a McNair; 4,608,047 otorgada a Mattingly; 5,342,342 otorgada a Kitaoka; 5,190,563 otorgada a Herrón y otros; 5,702,378 otorgada a Widlund y otros; 5,308,346 otorgada a Sneller y otros; 6,110,158 otorgada a Kielpikowski; 6,663,611 otorgada a Blaney y otros; y WO 99/00093 otorgada a Patterson y otros, las cuales son incorporadas aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

Sin importar la manera en que el artículo absorbente es formado, un sustrato que proporciona calor puede emplearse de conformidad con la presente invención. Además los materiales referidos arriba, cualquier otro material puede generalmente usarse para formar el sustrato que proporciona calor. Por ejemplo, telas no tejidas, telas tramadas, telas tejidas, tejido de papel, película, espumas, etc., pueden aplicarse con el recubrimiento exotérmico. Cuando se utilizan, las telas no tejidas pueden incluir, pero no limitarse a, tejidos unidos con hilado (perforados o no perforados), tejidos soplados con fusión, tejidos cardados y unidos, tejidos colocados por aire, tejidos coform, tejidos enredados hidráulicamente, etc. Típicamente, los polímeros usados para formar el sustrato tienen una temperatura suavizante o de fundido que es mayor que la temperatura necesaria para evaporar agua. Uno o más componentes de tales polímeros pueden tener, por ejemplo, una temperatura suavizante desde alrededor de 100 grados centígrados a alrededor de 400 grados centígrados, en algunas incorporaciones desde alrededor de 110 grados centígrados a alrededor de 300 grados centígrados, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 120 grados centígrados a alrededor de 250 grados centígrados. Ejemplos de tales polímeros pueden incluir, pero no están limitados a, polímeros sintéticos (por ejemplo, polietileno, polipropileno, polietileno tereftalato, nylon 6, nylon 66, KEVLAR™, polietileno sindiotáctico, poliéster cristalino líquido, poliéster, etc.); polímeros de celulosa (de pulpa de madera suave, de pulpa de madera dura, pulpa termomecánica, etc.); combinaciones de los mismos, etc.

Con referencia ahora a la Figura 1, el sustrato que proporciona calor puede incorporarse a cualquier componente del pañal 1, incluyendo la cubierta exterior 17, el forro del lado al cuerpo 5, el núcleo absorbente 3, la hoja de envoltura de tisú (no mostrada), la capa de surgimiento 7, la capa de ventilación (no mostrada) , y/o cualquier otra parte del pañal 1. En una particular incorporación, por ejemplo, el sustrato que proporciona calor es usado para formar toda o una parte de la cubierta exterior 17 y/o la capa de ventilación. De esta manera, el sustrato puede localizarse adyacente a o cerca de la piel del usuario para mitigar la humedad o el efecto de enfriado con frecuencia causado por la condensación del vapor de agua sobre la superficie de la cubierta exterior 17.

Además de proporcionar calor, el sustrato también puede cumplir otras funciones de la capa en las cuales es incorporado. Por ejemplo, cuando se usa como la cubierta exterior 17 o algún otro componente del pañal 1, el sustrato que proporciona calor puede ser "capaz de respirar" para permitir el flujo de vapores desde el núcleo absorbente 3 y también para prevenir que los exudados líquidos escapen del mismo. Esto permite el flujo de vapor de agua y de aire para activar la reacción exotérmica, pero previene una excesiva cantidad de líquido que contacte al sustrato que proporciona calor, lo cual puede ya sea suprimir la reacción o resultar en una excesiva cantidad de calor que sobre cubre de calor o quema al usuario .

Para formar el sustrato que proporciona calor para usar en el artículo absorbente, alguno o todo el sustrato es generalmente recubierto con un recubrimiento exotérmico. El recubrimiento exotérmico contiene un metal que se oxida en presencia del oxígeno y de la humedad. Ejemplos de tales metales incluyen, pero no están limitados a, acero, zinc, aluminio, magnesio, etc. Aún cuando no se requiere, el metal puede inicialmente proveerse en forma de polvo para facilitar el manejo y para reducir los costos. Varios métodos para remover impurezas de un metal crudo (por ejemplo, acero) para formar un polvo incluyen, por ejemplo, técnicas de procesamiento húmedo, tal como extracción por solvente, intercambio de ion, y refinación electrolítica para la separación de elementos de metal; procesamiento por gas de hidrógeno (H2) para la remoción de elementos gaseosos, tales como oxígeno y nitrógeno; método de refinación de zona fundida flotante. Usar tales técnicas, la pureza del metal puede ser de al menos de alrededor de 95%, en algunas incorporaciones al menos de alrededor de 97%, y en algunas incorporaciones, de al menos de alrededor de 99%. El tamaño de la partícula del polvo de metal también puede ser de menos de alrededor de 500 micrómetros, en algunas incorporaciones de menos de alrededor de 100 micrómetros, y en algunas incorporaciones, de menos de alrededor de 50 micrómetros. El uso de tales pequeñas partículas puede mejorar la superficie de contacto del metal con el aire, por ende mejorando la similitud y la eficiencia de la deseada reacción exotérmica. La concentración del polvo de metal empleado puede generalmente variar dependiendo de la naturaleza del polvo de metal, y la deseada extensión de la reacción de oxidación/ exotérmica. En la mayoría de las incorporaciones, el polvo de metal está presente en el recubrimiento exotérmico en una cantidad desde alrededor de 40 por ciento por peso a alrededor de 95 por ciento por peso, en algunas incorporaciones desde alrededor de 50 por ciento por peso a alrededor de 90 por ciento por peso, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 60 por ciento por peso a alrededor de 80 por ciento por peso.

Además de un metal capaz de oxidarse, un componente de carbón también puede utilizarse en el recubrimiento exotérmico de la presente invención. Sin intentar limitarse a la teoría, se cree que tal componente de carbón promueve la reacción de oxidación del metal y actúa como un catalizador para generar calor. El componente de carbón puede ser carbón activado, carbón negro, grafito, etc. Cuando se utiliza, el carbón activado puede formarse de aserrín, madera, carbón, turba, lignita, carbón bituminoso, cascaras de coco, etc. Algunas adecuadas formas de carbón activado y técnicas de formación del mismo son descritas en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,693,385 otorgada a Parks; 5,834,114 otorgada a Economy y otros; 6,517,906 otorgada a Economy y otros; 6,573,212 otorgada a McCrae y otros; así como las solicitudes de patente de los Estados Unidos de América números de publicación 2002/0141961 otorgada a Falat y otros y 2004/0166248 otorgada a Hu y otros, todas las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

El recubrimiento exotérmico también puede emplear un aglutinante para mejorar la durabilidad del recubrimiento exotérmico cuando se aplica a un sustrato. El aglutinante puede también servir como un adhesivo para unir un sustrato a otro sustrato. Por ejemplo, el aglutinante puede usarse como un adhesivo para laminar un material no tejido a una película capaz de respirar, tal como se usa en la formación de la cubierta exterior de un pañal. Hablando generalmente, cualquier variedad de aglutinantes puede usarse en el recubrimiento exotérmico de la presente invención. Adecuados aglutinantes pueden incluir, por ejemplo, aquellos que se vuelven insolubles en agua con el enlazado en forma cruzada. El enlazado en forma cruzada puede ser logrado de una variedad de modos, incluyendo por reacción del aglutinante con un agente de enlazado en forma cruzada poli-funcional. Ejemplos de tales agentes de enlazado en forma cruzada incluyen, pero no están limitados a, dimetilol urea melamina-formaldehído, urea-formaldehído, poliamida epiclorohidrina, etc.

En algunas incorporaciones, un polímero de látex puede emplearse como el aglutinante. El polímero adecuado para usar en las rejillas típicamente tiene una temperatura de transición al vidrio de alrededor de 30 grados centígrados o menos de tal forma que la flexibilidad del sustrato resultante no es sustancialmente restringido. Además, el polímero también típicamente tiene una temperatura de transición al vidrio de alrededor de -25 grados centígrados, o más para minimizar la pegajosidad del polímero de látex. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, el polímero tiene una temperatura de transición al vidrio desde alrededor de -15 grados centígrados a alrededor de 15 grados centígrados, y en algunas incorporaciones desde alrededor de -10 grados centígrados a alrededor de 0 grados centígrados. Por ejemplo, algunas adecuadas rejillas de polímero que pueden utilizarse en la presente invención pueden basarse en polímeros tales como, pero no limitados a, copolímeros estireno-butadieno, homopolímeros de acetato polivinilo, copolímeros de vinilo-acetato etileno, copolímeros de acrílico vinilo-acetato, copolímeros de cloruro etileno-vinilo, terpolímeros de acetato etileno-vinilo-cloruro-vinilo, polímeros de cloruro acrílico polivinilo, polímeros acrílicos, polímetros nitruro, y cualquier otro adecuado polímero de látex aniónico, polímeros conocidos en el arte. La carga de las rejillas de polímero descritas arriba puede ser prontamente variada, como es bien conocido en el arte, al utilizar un agente estabilizador que tiene la deseada carga durante la preparación del polímero de látex. Específicas técnicas para un sistema de polímero de látex/ carbón son descritas en mayor detalle en la patente de los Estados Unidos de América número 6,573,212 otorgada a McCrae y otros. Sistemas de polímero de látex/ carbón activado disponibles comercialmente que pueden usarse en la presente invención incluyen Nuchan® PMA, DPX-8433 -68A, y DPX-8433-68B, todas las cuales son disponibles de MeadWestvaco Corp., de Stamford, Connecticut.

Aún cuando rejillas de polímero pueden ser efectivamente usadas como aglutinantes en la presente invención, tales compuestos algunas veces resultan en una reducción de colgado y un aumento en olor residual. Por tanto, el actual inventor ha descubierto que los polímeros orgánicos solubles en agua también pueden emplearse como aglutinantes para aliviar tales preocupaciones. Por ejemplo, una clase de polímeros orgánicos solubles en agua se ha encontrado que son adecuados en la presente invención son los polisacáridos y los derivados de los mismos. Los polisacáridos son polímeros que contienen repetidas unidades de carbohidrato, que puede ser catiónico, aniónico, no iónico y/o anfotérico. En una particular incorporación, el polisacárido es un éter de celulosa no iónico, catiónico, aniónico, y/o anfotérico. Adecuados éteres de celulosa no iónicos pueden incluir, pero no están limitados a, éteres de celulosa alquilo, tales como metil celulosa y etil celulosa; éteres de celulosa hidroxialquilo, tales como celulosa hidroxietilo, celulosa hidroxipropilo, celulosa hidroxibutilo hidroxipropilo, celulosa hidroxipropilo hidroxietilo, celulosa hidroxibutilo hidroxietilo, y celulosa hidroxibutilo hidroxipropilo hidroxietilo; éteres de celulosa hidroxialquilo alquilo, tales como celulosa hidroxietilo metil, celulosa hidroxipropilo metil, celulosa hidroxietil etilo, celulosa hidroxipropil etilo, celulosa hidroxietilo etilo metil, y celulosa hidroxipropilo etilo metil, etc.

Adecuados éteres de celulosa pueden incluir, por ejemplo, aquellos disponibles de Akzo Nobel de Stamford, Connecticut, bajo el nombre de "BERMOCOLL" . Aún otros éteres de celulosa que son disponibles de Shin-Etsu Chemical Co. Ltd. de Tokio, Japón, bajo el nombre de "METOLOSE", incluyendo METOLOSE tipo SM (metilo celulosa) , METOLOSE tipo SH (hidroxipropilmetilo celulosa) , y METOLOSE tipo SE (hidroxietilmetilo celulosa) . Un particular ejemplo de un adecuado éter de celulosa no iónica es la celulosa hidroxietilo etilo que tiene un grado de sustitución de etilo (DS) de 0.8 a 1.3 y una sustitución molar (MS) de hidroxietilo de 1.9 a 2.9. El grado de sustitución de etil representa el número promedio de los grupos hidroxil presentes en cada unidad de anhidro glucosa que han sido alcanzados, que puede variar entre 0 y 3. La sustitución molar representa el número promedio de los grupos hidroxietil que han reaccionado con cada unidad de anhidroglucosa. Uno de tales éteres de celulosa es el BERMOCOLL E 230FQ, que es una celulosa hidroxietil etilo comercialmente disponible de Akzo Nobel. Otros adecuados éteres de celulosa son también disponibles de Hercules, Inc., de Wilmington, Delaware, bajo el nombre de "CUL INAL" .

La concentración del componente de carbón y/o aglutinante en el recubrimiento exotérmico puede generalmente variar con base en las deseadas propiedades del sustrato. Por ejemplo, la cantidad del componente de carbón es generalmente manufacturado para facilitar la reacción de oxidación/ exotérmica sin contrariamente afectar otras propiedades del sustrato. Típicamente, el componente de carbón está presente en el recubrimiento exotérmico en una cantidad de alrededor de 0.001 por ciento por peso a alrededor de 20 por ciento por peso, en algunas incorporaciones desde alrededor de 0.1 por ciento por peso a alrededor de 15 por ciento por peso en algunas incorporaciones, desde alrededor de 1 por ciento por peso a alrededor de 12 por ciento por peso. Además, aún cuando concentraciones relativamente altas de aglutinante pueden proporcionar mejores propiedades físicas para el recubrimiento exotérmico, pueden igualmente tener un efecto adverso sobre otras propiedades, tales como la capacidad de absorción del sustrato al cual es aplicado. Contrariamente, concentraciones relativamente bajas de aglutinante pueden reducir la capacidad del recubrimiento exotérmico de permanecer fijo sobre el sustrato. Por tanto, en la mayoría de las incorporaciones, el aglutinante está presente en el recubrimiento exotérmico en una cantidad desde alrededor de 0.01 por ciento por peso a alrededor de 20 por ciento por peso, en algunas incorporaciones desde alrededor de 0.1 por ciento por peso a alrededor de 10 por ciento por peso, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 0.5 por ciento por peso a alrededor de 5 por ciento por peso.

Aún otros componentes también pueden emplearse en el recubrimiento exotérmico de la presente invención. Por ejemplo, como es bien conocido en el arte, una sal electrolítica puede emplearse para reaccionar con y remover cualesquiera capas de óxido pasivo que pueda de otro modo prevenir al metal de oxidarse. Adecuadas sales electrolíticas pueden incluir, pero no limitarse a, haluros o sulfatos de álcali, tales como un cloruro de sodio, cloruro de potasio, etc.; haluros o sulfatos alcalinos, tales como cloruro de calcio, cloruro de magnesio, etc. Cuando se emplean, la sal electrolítica está típicamente presente en el recubrimiento exotérmico en una cantidad desde alrededor de 0.01 por ciento por peso a alrededor de 10 por ciento por peso, en algunas incorporaciones desde alrededor de 0.1 por ciento por peso a alrededor de 8 por ciento por peso, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 1 por ciento por peso a alrededor de 6 por ciento por peso.

Además, las partículas también pueden emplearse en el recubrimiento exotérmico que actúa como retenedores de humedad. Esto es, antes de la reacción de oxidación/ exotérmica, estas partículas pueden retener humedad. Sin embargo, después de que la reacción ha procedido a una cierta extensión y la concentración de humedad es reducida, las partículas pueden liberar la humedad para permitir la reacción que continúe. Además de actuar como un retenedor de humedad, las partículas también pueden proporcionar otros beneficios al recubrimiento exotérmico de la presente invención. Por ejemplo, las partículas pueden alterar el color negro normalmente asociado con el componente de carbón y/o el polvo de metal. Cuando se utiliza, el tamaño de las partículas de retención de humedad pueden ser de menos de alrededor de 500 micrómetros, en algunas incorporaciones de menos de alrededor de 100 micrómetros, y en algunas incorporaciones, de menos de alrededor de 50 micrómetros. Igualmente, las partículas pueden ser porosas. Sin intentar limitarse por la teoría, se cree que las partículas porosas pueden proporcionar un conducto para el aire y/o los vapores de agua para mejor contactar al polvo de metal. Por ejemplo, las partículas pueden tener poros/ canales con un diámetro medio de más de alrededor de 5 angstroms, en algunas incorporaciones mayores de alrededor de 20 angstroms, y en algunas incorporaciones, mayores de alrededor de 50 angstroms. El área de superficie de tales partículas también puede ser mayor de alrededor de 15 metros cuadrados por gramo, en algunas incorporaciones es mayor de alrededor de 25 metros cuadrados por gramos, y en algunas incorporaciones, mayor de alrededor de 50 metros cuadrados por gramo. El área de superficie puede determinarse por el método de la adsorción física del gas (B.E.T.) de Bruanauer, Emmet, y Teller, "Journal of American Chemical Society", vol. 60, 1938, p. 309, con el nitrógeno como el gas de adsorción.

En una particular incorporación, las partículas de carbonato poroso (por ejemplo, carbonato de calcio) son usadas para retener humedad y también para alterar el color negro normalmente asociado con el carbón activado y/o el metal en polvo. Tal cambio de color puede ser más estéticamente agradable a un usuario, particularmente cuando el recubrimiento es empleado sobre sustratos diseñados para uso personal/ del consumidor. Adecuadas partículas de carbonato de calcio blanco son comercialmente disponibles de Omya, Inc., de Proctor, Vermont. Aún otras adecuadas partículas que pueden retener la humedad incluyen, pero no están limitadas a, silicatos, tales como silicato de calcio, silicato de alúmina (por ejemplo, polvo de mica, arcilla, etc.), silicatos de magnesio (por ejemplo, talco) , cuarcita, fluoruro de silicato de calcio, etc.; alúmina, sílice, etc. La concentración de las partículas puede generalmente variar dependiendo de la naturaleza de las partículas, y el deseo extendido de la reacción exotérmica y la alteración del color. Por ejemplo, las partículas pueden estar presentes en el recubrimiento exotérmico en una cantidad desde alrededor de 0.01 por ciento por peso a alrededor de 30 por ciento por peso, en algunas incorporaciones desde alrededor de 0.1 por ciento por peso a alrededor de 20 por ciento por peso, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 1 por ciento por peso a alrededor de 15 por ciento por peso.

Además de los antes mencionados componentes, otros componentes, tales como surfactantes, ajustadores de pH, tintes/ pigmentos, etc., también pueden incluirse en el recubrimiento exotérmico de la presente invención. Aún cuando no se requiere, tales adicionales componentes típicamente constituyen menos de alrededor de 5 por ciento por peso, en algunas incorporaciones de menos de alrededor de 2 por ciento por peso, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 0.001 por ciento por peso a alrededor de 1 por ciento por peso del recubrimiento exotérmico.

Para aplicar el recubrimiento exotérmico de la presente invención al sustrato, los componentes pueden inicialmente disolverse o dispersarse en un solvente. Por ejemplo, uno o más de los antes mencionados componentes pueden mezclarse con un solvente, ya sea de manera secuencial o simultáneamente, para formar una fórmula de recubrimiento que puede ser fácilmente aplicada a un sustrato. Cualquier solvente capaz de dispersar o de disolver el componente es adecuado, por ejemplo, agua; alcoholes tales como etanol o metanol; dimetilformamida; dimetil sulfóxido; hidrocarburos tales como pentano, butano, heptano, hexano, tolueno, y xileno; éteres tales como dietil éter y tetrahidrofuran; cetonas y aldehidos tales como acetona y metil etil cetona; ácidos tales como ácido acético y ácido fórmico; y solventes halogenados tales como diclorometano y carbón tetracloruro; así como de mezclas de los mismos . En una particular incorporación, por ejemplo, el agua es usada como el solvente de tal forma que es formada una fórmula de recubrimiento acuosa. La concentración del solvente es generalmente alta suficiente para inhibir la oxidación del metal antes de su uso. Específicamente, cuando está presente en una suficiente alta concentración, el solvente puede actuar como una barrera para prevenir al aire de prematuramente contactar al metal capaz de oxidarse. Si la cantidad de solvente es muy pequeña, sin embargo, la reacción exotérmica puede ocurrir prematuramente. Igualmente, si la cantidad de solvente es muy grande, la cantidad de metal depositado sobre el sustrato puede ser muy baja para proporcionar el deseado efecto exotérmico. Aún cuando la actual concentración de solvente (por ejemplo, agua) empleado generalmente dependerá del tipo de metal capaz de oxidarse y el sustrato sobre el cual es aplicado, está sin embargo típicamente presente en una cantidad desde alrededor de 10 por ciento por peso a alrededor de 80 por ciento por peso, en algunas incorporaciones desde alrededor de 20 por ciento por peso a alrededor de 70 por ciento por peso, y en algunas incorporaciones desde alrededor de 25 por ciento por peso a alrededor de 60 por ciento por peso de la fórmula de recubrimiento.

La cantidad de los otros componentes agregada a la formulación de recubrimiento puede variar dependiendo de la cantidad de calor deseada, la toma de humedad del método de aplicación utilizado, etc. Por ejemplo, la cantidad de metal oxidable (en la forma de polvo) dentro de la formulación de recubrimiento generalmente varía de desde alrededor de 20% por peso a alrededor de 80% por peso, en algunas incorporaciones de desde acreedor de 30% por peso a alrededor de 70% por peso, y en algunas incorporaciones de desde alrededor de 35% por peso a alrededor de 60% por peso. Además, el componente de carbón puede constituir de desde alrededor de 0.1% por peso a alrededor de 20% por peso, en algunas incorporaciones de desde alrededor de 0.1% por peso a alrededor de 15% por peso, y en algunas incorporaciones, de desde alrededor de 0.2% por peso a alrededor de 10% por peso de la formulación de recubrimiento. Los aglutinantes pueden constituir de desde alrededor de 0.01% por peso a alrededor de 20% por peso, en algunas incorporaciones de desde alrededor de 0.1% por peso a alrededor de 15% por peso, y en algunas incorporaciones, de desde alrededor de 1% por peso a alrededor de 10% por peso de la formulación de recubrimiento. Las sales electrolíticas pueden constituir de desde alrededor de 0.01% por peso a alrededor de 10% por peso, en algunas incorporaciones de desde alrededor de 0.1% por peso a alrededor de 8% por peso, y en algunas incorporaciones, de desde alrededor de 1% por peso a alrededor de 5% por peso de la formulación de recubrimiento. Además, las partículas de retención de humedad pueden constituir de desde alrededor de 2% por peso a alrededor de 30% por peso, en algunas incorporaciones de desde alrededor de 3% por peso a alrededor de 25% por peso, y en algunas incorporaciones, de desde alrededor de 4% por peso a alrededor de 10% por peso de la formulación de recubrimiento. Otros componentes, tal como los surfactantes, los ajustadores de pH, etc., también pueden constituir de desde alrededor de 0.001% por peso a alrededor de 0.5% por peso, en algunas incorporaciones de desde alrededor de 0.01% por peso a alrededor de 0.1% por peso, y en algunas incorporaciones de desde alrededor de 0.02% por peso a alrededor de 0.08% por peso de la formulación de recubrimiento.

El contenido de sólidos y/o la viscosidad de la formulación de recubrimiento pueden ser variados para elaborar la cantidad deseada de generación de calor. Por ejemplo, la formulación de recubrimiento puede tener un contenido de sólidos de desde alrededor de 30% a alrededor de 80%, en algunas incorporaciones de desde alrededor de 40% a alrededor de 70%, y en algunas incorporaciones de desde alrededor de 50% a alrededor de 60%. Mediante el vaciar el contenido de sólidos de la formulación de recubrimiento, la presencia del polvo de metal y los otros componentes en el recubrimiento exotérmico puede ser controlada. Por ejemplo, para formar un recubrimiento exotérmico con un nivel superior de polvo de metal, la formulación de recubrimiento puede ser proporcionada con un contenido de sólidos relativamente alto de manera que un porcentaje mayor del polvo de metal es incorporado en el recubrimiento exotérmico durante el proceso de aplicación. Además, la viscosidad de la formulación de recubrimiento también puede variar dependiendo del método de recubrimiento y/o del tipo de aglutinante empleado. Por ejemplo, las viscosidades inferiores pueden ser empleadas para las técnicas de recubrimiento por saturación (por ejemplo, embebido-recubrimiento) , mientras que las viscosidades superiores pueden ser empleadas para técnicas de recubrimiento-caída. Generalmente, la viscosidad es menor de alrededor de 2 x 106 centipoises, en algunas incorporaciones en menos de alrededor de 2 x 105 centipoises, en algunas incorporaciones menos de alrededor de 2 x 104 centipoises, y en algunas incorporaciones, menos de alrededor de 2 x 103 centipoises, tal como se midió con un viscómetro Brookfield DV-I con un huso LV-iv. Si se desea, los espesadores u otros modificadores de viscosidad pueden ser empleados en la formulación de recubrimiento para aumentar o disminuir la viscosidad.

La formulación de recubrimiento puede ser aplicada a un sustrato usando cualquier técnica convencional al como las técnicas de barra, rodillo, cuchilla, cortina, impresión (por ejemplo, rotograbado) , rociado, matriz-ranura, recubrimiento de gota, o recubrimiento con sumergido. Los materiales que forman el sustrato (por ejemplo, las fibras) pueden ser recubiertas antes y/o después de la incorporación en el sustrato. El recubrimiento puede ser aplicado a una o ambas superficies del sustrato que está opuesta a esa cara del usuario o del portador para evitar la posibilidad del quemado. Además, la formulación de recubrimiento puede cubrir una superficie completa del sustrato o puede sólo cubrir una parte de la superficie. Cuando se aplica el recubrimiento exotérmico a las superficies múltiples, cada superficie puede ser recubierta en secuencia o simultáneamente.

Sin importar la manera en la cual es aplicado el recubrimiento, el sustrato recubierto resultante es calentado a una cierta temperatura para remover solvente y cualquier humedad desde el recubrimiento. Por ejemplo, el sustrato recubierto puede ser calentado a una temperatura de por lo menos de alrededor de 100° C, en algunas incorporaciones por lo menos alrededor de 110° C, y en algunas incorporaciones por lo menos a alrededor de 120° C. En ésta manera, el recubrimiento exotérmico secado resultante es anhidro, por ejemplo está generalmente libre de agua. Mediante el minimizar la cantidad de humedad, el recubrimiento exotérmico es menos factible de reaccionar prematuramente y generar calor. Esto es, el metal oxidable no reacciona generalmente con el oxígeno a menos que este presente alguna cantidad mínima de agua. Por tanto, el recubrimiento exotérmico puede permanecer inactivo hasta que se coloca en la vecindad de la humedad (por ejemplo cerca de una capa absorbente) durante el uso. Deberá entenderse, sin embargo, que las cantidades relativamente pequeña de agua pueden aún estar presentes en el recubrimiento exotérmico sin provocar una reacción exotérmica sustancial. En algunas incorporaciones, por ejemplo, el recubrimiento exotérmico contiene agua en una cantidad menor de alrededor de 0.5% por peso. En algunas incorporaciones menos de alrededor de 0.1% por peso y en algunas incorporaciones menos de alrededor de 0.01% por peso.

El nivel de agregado de sólidos del recubrimiento exotérmico también puede ser variado como se desea. El "nivel agregado de sólidos" es determinado mediante el restar el peso del sustrato no tratado del peso del sustrato tratado (después del secado) , dividiendo éste peso calculado por el peso del sustrato no tratado, y después multiplicando por 100%. Los niveles agregados inferiores pueden utilizar ciertas propiedades (por ejemplo, absorbencia) , mientras que los niveles agregados superiores pueden optimizar una generación de calor. En algunas incorporaciones, por ejemplo, el nivel agregado es de desde alrededor de 20% a alrededor de 600%, en algunas incorporaciones de desde alrededor de 50% a alrededor de 500%, y en algunas incorporaciones de desde alrededor de 100% a alrededor de 400%. El grosor del recubrimiento exotérmico puede también variar. Por ejemplo, el grosor puede variar de desde alrededor de 0.001 milímetros a alrededor de 0.4 milímetros, en algunas incorporaciones, de desde alrededor de 0.01 milímetros a alrededor de 0.30 milímetros, y en algunas incorporaciones, de desde alrededor de 0.01 milímetros a alrededor de 0.20 milímetros. Tal recubrimiento relativamente delgado puede mejorar la flexibilidad del sustrato, mientras que aún se proporciona un calentamiento uniforme .

Para mantener la absorbencia, la porosidad, la flexibilidad y/o alguna otra característica del sustrato, puede ser algunas veces deseado el aplicar el recubrimiento exotérmico como para cubrir menos de 100%, en algunas incorporaciones de desde alrededor de 10% a alrededor de 80% y en algunas incorporaciones, de desde alrededor de 20% a alrededor de 60% del área de una o más superficies del sustrato. Por ejemplo, en una incorporación particular, el recubrimiento exotérmico es aplicado al sustrato en un patrón preseleccionado (por ejemplo, un patrón reticular, una rejilla de forma de diamante, puntos y otros) . Aún cuando no se requiere, tal recubrimiento exotérmico con patrón puede proporcionar un calentamiento suficiente al sustrato sin cubrir una parte sustancial del área de superficie del sustrato. Esto puede ser deseado para optimizar la flexibilidad, ala absorbencia u otras características del sustrato. Deberá entenderse, sin embargo, que el recubrimiento también puede ser aplicado uniformemente a una o más superficies del sustrato. Además. Un recubrimiento exotérmico con patrón también puede proporcionar una función diferente a cada zona. Por ejemplo, en una incorporación, el sustrato es tratado con dos o más patrones de regiones recubiertas que pueden o no traslapar. Las regiones pueden estar sobre las mismas o diferentes superficies del sustrato. En una incorporación, una región de un sustrato es recubierta con un primer recubrimiento exotérmico, mientras que otra región está recubierta con un segundo recubrimiento exotérmico. Sí se desea, una región puede proporcionar una cantidad diferente de calor que otra región.

Además, de traer beneficios funcionales, el sustrato recubierto también puede tener varios beneficios estéticos también. Por ejemplo, aún cuando contiene carbón activado, el sustrato recubierto puede hacerse sin el color negro comúnmente asociado con el carbón activado. En una incorporación, son empleadas las partículas blancas o de color claro (por ejemplo carbonato de calcio, dióxido de titanio, etc.) en el recubrimiento exotérmico de manera que el sustrato resultante tenga un color grisáceo o azulado. Además, varios pigmentos y/o tintes pueden ser empleados para alterar el color del recubrimiento exotérmico. El sustrato también puede ser aplicado con regiones con patrón del recubrimiento exotérmico para formar un sustrato teniendo regiones de color diferente .

Antes del uso, el recubrimiento exotérmico esta esencialmente libre de agua, y por tanto, el calor no es generado hasta que se proporciona la humedad. Debido a que el sustrato recubierto está generalmente libre de agua, no necesita el ser especialmente empacado o sellado para evitar el contacto con el aire. Además, la cantidad pequeña de humedad generalmente presente en el aire es típicamente insuficiente para provocar la reacción exotérmica para que continúe a cualquier extensión significante. No obstante, puede ser deseado en algunos casos el empacar el sustrato dentro de un material esencialmente impermeable al líquido (permeable al vapor o impermeable al vapor) antes del uso para asegurar que éste no hace contacto inadvertidamente con suficiente humedad para iniciar la reacción exotérmica. Para activar el recubrimiento exotérmico, la humedad es aplicada durante el curso de uso normal (por ejemplo, los artículos absorbentes) o como un paso de activación adicional. Cuando se aplica la humedad en un paso de activación adicional, pueden ser empleadas varias técnicas, incluyendo el rociado, sumergido, recubrimiento, goteado (por ejemplo usando una jeringa) etc. En forma similar, la humedad simplemente absorbida desde el ambiente circundante puede activar la composición. Aún cuando la cantidad de humedad aplicada puede variar dependiendo de las condiciones de reacción y la cantidad de calor deseada, la humedad puede algunas veces ser agregada en una cantidad de desde alrededor de 20% por peso a alrededor de 500% por peso y en algunas incorporaciones de desde alrededor de 50% por peso a alrededor de 200% por peso del peso de la cantidad de metal oxidable presente en el recubrimiento. En cualquier caso, una cantidad suficiente de humedad está presente para activar una reacción exotérmica y electroquímica entre el elemento electroquímicamente oxidable (por ejemplo polvo de metal) y el elemento electroquímicamente reducible (por ejemplo, oxígeno) .

Otras capas también pueden ser empleadas para mejorar las propiedades exotérmicas del sustrato recubierto., Por ejemplo, un primer sustrato recubierto puede ser empleado en conjunción con un segundo sustrato recubierto. Los sustratos pueden funcionar juntos para proporcionar calor a una superficie o pueden cada uno proporcionar calor a diferentes superficies. Además, los sustratos pueden ser empleados los cuales no son aplicados con el recubrimiento exotérmico de la presente invención, pero en vez de esto son aplicados con un recubrimiento que simplemente facilita la reacción del recubrimiento exotérmico. Por ejemplo, un sustrato puede ser usado cerca o a un lado del sustrato recubierto de la presente invención el cual incluye un recubrimiento de partículas de retención de humedad. Como se describió anteriormente, las partículas de retención de humedad pueden retener y liberar la humedad para activar la reacción exotérmica.

El recubrimiento exotérmico de la presente invención puede hacer que una o más de las regiones del artículo absorbente logren una temperatura que es elevada arriba de la temperatura ambiente. En muchos casos, esta temperatura elevada puede prohibir que cualquier vapor de agua pase a través del artículo (por ejemplo, a través de una capa con capacidad para respirar) evitando la condensación sobre la superficie, reduciendo por tanto la sensación mojada y fría frecuentemente experimentada por los usuarios de artículos absorbentes con capacidad para respirar. Típicamente, el recubrimiento exotérmico puede provocar que una o más regiones de artículo absorbente logren una temperatura que es de por lo menos de alrededor de 1° C, en algunas incorporaciones por lo menos alrededor de 2° C , y en algunas incorporaciones, por lo menos alrededor de 3° C arriba de la temperatura ambiente. Tal temperatura elevada puede algunas veces variar de desde alrededor de 30° C a alrededor de 60° C, en algunas incorporaciones de desde alrededor de 35° C a alrededor de 50° C, y en algunas incorporaciones de desde alrededor de 37° C a alrededor de 43° C. Deseablemente la temperatura elevada también es mantenida por lo menos por alrededor de 1 hora, en algunas incorporaciones por lo menos por alrededor de 2 horas, y en algunas incorporaciones por lo menos alrededor de 4 horas y en algunas incorporaciones por lo menos alrededor de 10 horas (por ejemplo para un uso nocturno) .

La presente invención puede además ser entendida mejor con referencia al siguiente ejemplo.

EJEMPLO La capacidad para formar un sustrato para proporcionar calor para usarse en un artículo absorbente de acuerdo con la presente invención fue demostrada. El recubrimiento exotérmico fue preparado como sigue . En un vaso de laboratorio pirex de 400 mililitros, fueron agregados 5.0 gramos de Bermocoll E230 FQ (etil hidroxietil celulosa, disponible de Akzo Nobel) y 12.5 gramos de cloruro de sodio (Mallinckrodt) a 150.4 gramos de agua destilada caliente (58° C con agitación) . La formulación fue entonces enfriada a 18° C con un baño de hielo. La formulación resultante tuvo un contenido de sólidos de 10.4% y una viscosidad de 735 centipoises (medida con un viscómetro Brookfield DV-1 con un huso LV-2 a 12 revoluciones por minuto). Después, 104.6 gramos de solución acuosa de partículas de carbonato de calcio fueron agregadas a la formulación con agitación.

La solución de carbonato de calcio acuoso fue obtenida de Omya, Inc., bajo el nombre "XC4900" y tuvo un contenido de sólidos de 28.3%. Después de agregar la solución de carbonato de calcio, la formulación tuvo un contenido de sólidos de 17.4% y una viscosidad de 1042 centipoises. Después, 212.8 gramos de polvo de hierro y 25.2 gramos de polvo de carbón activado fueron entonces agregado a la formulación. El polvo de hierro fue obtenido de North American Hóganás bajo el nombre "AC-325" (polvo de hierro de - 325 mallas) , y el carbón activado fue obtenido de MeadWestvaco Corporation bajo el nombre "Nuchar SA-20" . El contenido de sólidos final de la formulación fue de 58.3% y la viscosidad final fue de 185,200 centipoises. La concentración calculada de cada componente de la formulación acuosa se establece abajo en la Tabla 1.

Tabla 1: Componentes de la Formulación Acuosa La formulación acuosa fue entonces recubierta uniformemente sobre un lado de la muestra de tela usando una varilla de medición de enrollado único #60. La muestra de tela fue una tela de tipo de franela disponible de Kimberly- Clark bajo el nombre Dustopmarca. La tela tuvo un tamaño de 8 pulgadas por 11.5 pulgadas, y fue un laminad unido térmicamente conteniendo una capa interior de soplado con fusión (0.5 onzas por yarda cuadrada de peso base) y tres capas unidas con hilado (1.5 onzas por yarda cuadrada de peso base) formadas de fibras de bicomponente de lado por lado de polietileno/polipropileno. Después de aplicar la formulación acuosa, la tela recubierta fue entonces secada en un horno de aire forzado a 110° C por alrededor de 10 minutos. La concentración de los componentes del recubrimiento exotérmico fue entonces calculada del peso de tela inicial (10.5 gramos), el peso de tela recubierta seca (24.2 gramos) y la composición de la formulación acuosa. Los resultados se establecen abajo en la Tabla 2.

Tabla 2 : Componentes de Recubrimiento Exotérmico Para probar la efectividad de la tela recubierta para proporcionar calor, fue colocada una pieza circular de 3 pulgadas de diámetro (2.41 gramos) sobre una taza de tipo de brida de aluminio fraguado (50.8 milímetros de profundidad) que fue parcialmente llenada con 100 mililitros de agua destilada) . Un sello mecánico y una empaquetadura de neopreno fueron usadas para sellar la pieza de tela a la taza arriba del nivel de agua, con el lado no recubierto de la tela de cara al agua y el lado recubierto de la tela de cara al aire. Un termocople alambrado al dispositivo de recolección de datos fue sujetado a lado recubierto de la tela para vigilar la temperatura a intervalos de 3 segundos . Una pieza pequeña de cinta de Scotch® y el peso de un "peni" (centavo) fueron usados para mantener el termocople en el lugar durante el experimento de 6 horas .

Además de la muestra arriba descrita (identificada de aquí en adelante como la "muestra 1"), varias otras muestras fueron probadas. Específicamente, otra tela de muestra Dustopmarca fue aplicada con un recubrimiento exotérmico en la manera establecida arriba pero también fue colocada a un lado de dos laminados de película-unido con hilado separados (identificados de aquí en adelante como "muestra 2"). El primer laminado fue colocado sobre la parte superior de la tela recubierta de hierro, con el lado de película de un laminado en contacto con el lado recubierto de hierro de la tela. El segundo laminado fue colocado sobre la parte superior del primer laminado, con el lado de película del segundo laminado en contacto con el lado unido con hilado del primer laminado. El tejido unido con hilado de cada laminado tuvo un peso base de 0.5 onzas por yarda cuadrada, fue forma do de polipropileno, y fue estrechado 50% antes de la laminación. La película con capacidad para respirar de cada laminado fue una película microporosa formada de 33% por peso de un copolímero de bloque de elastomérico S-EP-S disponible de Kuraray Company, Limited de Okayama, Japón bajo el nombre de comercio SEPTON®; 16.75% por peso de polietileno de baja densidad lineal; y 50.25% por peso de relleno de carbonato de calcio. La película fue laminada adhesivamente al tejido unido con hilado. Los métodos para formar tal laminado unido con hilado/película están descritos en la patente de los Estados Unidos de América No. 6,794,024 otorgada a Walton y otros .

Además, las muestras de control primera y segunda (control 1 y control 2) fueron también probadas que fueron idénticas a las muestras 1 y 2, respectivamente, excepto porque las muestras de control no contuvieron el recubrimiento exotérmico. Las curvas térmicas para la muestra probada están proporcionadas en la figura 2. Además, la capacidad para respirar del control 1, de la muestra 1, y de la muestra 2 (incluyendo el laminado de unido con hilado/película) también fue determinado. La capacidad para respirar del control 1, control muestra 2, y muestra 3 fue también determinado como siendo aproximadamente de 16,923; 12,887; y 514 gramos por metro cuadrado por 24 horas; respectivamente.

Aún cuando la invención se ha descrito en detalle con respecto a las incorporaciones específicas de la misma, se apreciará por aquellos expertos en el arte a lograr un entendimiento de lo anterior, que pueden concebirse fácilmente alteraciones, variaciones y equivalentes de estas incorporaciones. Por tanto el alcance de la presente invención debe ser evaluada como aquel de las reivindicaciones anexas y cualquier equivalentes de las mismas.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S

1. Un artículo absorbente que comprende una capa esencialmente permeable al líquido, una capa permeable al líquido, y un absorbente colocado entre dicha capa esencialmente impermeable al líquido y dicha capa permeable al líquido, el artículo absorbente además comprende un recubrimiento exotérmico que está formado de un polvo de metal oxidable y es capaz de activación en la presencia de oxígeno y humedad para generar calor, en donde dicho recubrimiento térmico está generalmente libre de agua antes de la activación.

2. El artículo tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicha capa esencialmente permeable al líquido, dicha capa permeable al líquido, dicho absorbente o combinaciones de los mismos, comprende dicho recubrimiento exotérmico.

3. El artículo tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicha capa esencialmente permeable al líquido comprende dicho recubrimiento exotérmico.

4. El artículo tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicha capa esencialmente impermeable al líquido tiene capacidad para respirar.

5. El artículo tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizado porque dicha capa esencialmente impermeable al líquido tiene una taza de transmisión de vapor de agua de por lo menos de acreedor de 100 gramos por metro cuadrado por 24 horas, preferiblemente de desde alrededor de 500 a alrededor de 20,000 por metro cuadrado por 24 horas, y más preferiblemente de desde alrededor de 1,000 a alrededor de 15,000 gramos por metro cuadrado por 24 horas.

6. El artículo tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizado porque dicha capa esencialmente impermeable al líquido está formada de una tela no tejida laminada a una película con capacidad para respirar.

7. El artículo tal y como se reivindica en la cláusula 6, caracterizado porque dicho recubrimiento exotérmico ayuda al adherir dicho material de tela no tejida a dicha película con capacidad para respirar.

8. El artículo tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el artículo absorbente comprende dos o más capas esencialmente impermeables al líquido, por lo menos una de la cuales comprende dicho recubrimiento exotérmico.

9. Un artículo absorbente para el cuidado personal que comprende : un forro permeable al líquido; una cubierta exterior con capacidad para respirar; un absorbente colocado entre dicho forro y dicha cubierta exterior; y opcionalmente una capa de ventilación colocada entre dicha cubierta exterior con capacidad para respirar y dicho absorbente; en donde dicha cubierta exterior con capacidad pata respirar, dicha capa de ventilación, o ambas comprenden un recubrimiento exotérmico que está formado de un polvo de metal oxidable y es capaz de activación en la presencia de oxígeno y humedad para generar calor, donde dicho recubrimiento exotérmico está generalmente libre de agua antes de la activación.

10. Un artículo absorbente para el cuidado personal que comprende : un forro de lado al cuerpo permeable al líquido; una cubierta exterior con capacidad para respirar; un absorbente colocado entre dicho forro y dicha cubierta exterior; una capa de surgimiento colocada entre dicho forro y dicho absorbente; y opcionalmente una capa de ventilación colocada entre dicha cubierta exterior y dicho absorbente; en donde dicha cubierta exterior con capacidad pata respirar, dicha capa de ventilación, o ambas comprenden un recubrimiento exotérmico que está formado de un polvo de metal oxidable, un componente de carbón, un aglutinante, un haluro de metal y en donde el recubrimiento exotérmico es capaz de activación en la presencia de oxígeno y humedad para generar calor, en donde dicho recubrimiento exotérmico está generalmente libre de agua antes de la activación.

11. El artículo tal y como se reivindica en las cláusulas 9 ó 10, caracterizado porque la cubierta exterior con capacidad para respirar está formada de una tela no tejida laminada a la película con capacidad para respirar.

12. El artículo tal y como se reivindica en las cláusulas 9 ó 10, caracterizado porque la cubierta exterior con capacidad para respirar, dicha capa de ventilación o ambas tienen una tasa de transmisión de vapor de agua de desde acreedor de 5,000 a alrededor de 14,000 gramos por metro cuadrado por 24 horas.

13. El artículo tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas anteriores, caracterizado porque dicho recubrimiento exotérmico está presente a un nivel agregado de sólidos de desde alrededor de 20% a alrededor de 600%, y preferiblemente de desde alrededor de 100% a alrededor de 400%.

14. El artículo tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas anteriores, caracterizado porque dicho recubrimiento exotérmico además comprende un componente de carbón, aglutinante y una sal electrolítica.

15. El artículo tal y como se reivindica en la cláusula 14, caracterizado porque dicho componente de carbón es un carbón activado.

16. El artículo tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas anteriores, caracterizado porque dicho polvo de metal contiene hierro, zinc, aluminio, magnesio o combinaciones de los mismos.

17. El artículo tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas anteriores, caracterizado porque dicho polvo de metal constituye de desde alrededor de 40% por peso a alrededor de 95% por peso de dicho recubrimiento exotérmico.

18. El artículo tal y como se reivindica en una cualquiera de las cláusulas anteriores, caracterizado porque con la activación de dicho recubrimiento exotérmico, una o más superficies de dicho artículo alcanzan una temperatura que es elevada arriba de la temperatura ambiente.

19. El artículo tal y como se reivindica en la cláusula 18, caracterizado porque dicha temperatura elevada es de por lo menos de alrededor de 1°C arriba de la temperatura ambiente, y preferiblemente por lo menos de alrededor de 2° C arriba de la temperatura ambiente.

20. Un pañal formado del artículo de una cualquiera de las cláusulas anteriores. R E S UM E N Un artículo absorbente que contiene un sustrato que proporciona calor es proporcionado el cual es capaz de generar calor con la activación. Específicamente, el sustrato es recubierto con una composición exotérmica que puede ser formada de una variedad de diferentes componentes, incluyendo metales oxidables, componentes de carbón, aglutinantes, sales electrolíticas y otros. El metal oxidable es capaz de sufrir una reacción exotérmica y electromecánica en la presencia de oxígeno y agua para generar calor. En algunos casos, la composición exotérmica es anhidra, por ejemplo generalmente libre de agua, para reducir la posibilidad de una activación prematura antes del uso.