MX2010011805A - Prenda absorbente con cubierta de nucleo resistente a la tension. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una prenda absorbente que comprende un núcleo absorbente que tiene una cubierta de núcleo de tela no tejida que ofrece un mejor rendimiento de contención del material particulado fino después de haber sido expuesto a una tensión externa.

Description

PRENDA ABSORBENTE CON CUBIERTA DE NÚCLEO RESISTENTE A LA TENSIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una prenda absorbente que comprende un núcleo absorbente que tiene una cubierta de núcleo de tela no tejida que ofrece un mejor rendimiento de contención de material particulado fino, después de haber sido expuesto a una tensión externa.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En las prendas absorbentes se usa comúnmente el ggnero no tejido como cubierta de núcleo para encerrar el núcleo absorbente. Cuando se usa el género no tejido como cubierta de núcleo, éste tiene que satisfacer ciertos requisitos. Uno de éstos es contener el material absorbente que comúnmente comprende material polimérico superabsorbente (SAP, por sus siglas en inglés) que se aplica, por lo general, como un polvo o como un material particulado fino. La cubierta de núcleo debe diseñarse para contener este material en estado seco antes del uso y también durante el uso cuando el material absorbente puede ser contactado por fluidos corporales.

En años recientes se han hecho esfuerzos para reducir la cantidad de fibras de celulosa, tal como la pasta celulósica, usada para el llamado "fieltro de aire" en núcleos absorbentes. Reducir la cantidad es deseable por razones de confort y apariencia debido al menor volumen en la región de la entrepierna. Además, las prendas absorbentes con un contenido reducido de fieltro de aire ocupan menos espacio de almacenamiento en anaquel, debido a que son más delgadas en estado seco antes del uso.

El fieltro de aire en los núcleos absorbentes convencionales ayudan a inmovilizar parcialmente el material polimérico superabsorbente (SAP) en estado seco y húmedo a medida que las partículas de SAP se enredan entre las fibras de fieltro de aire. Por ello, cuando se reduce el contenido de fieltro de aire, hay que emplear otras técnicas de inmovilización del SAP. Por ejemplo, en la patente europea EP 1 447 066 (Busam y col.) el SAP se adhiere a una capa de sustrato usando un adhesivo termoplastico.

Sin embargo, los núcleos absorbentes que contienen un alto porcentaje de SAP aún tienden a tener más probabilidad de mostrar pérdida de SAP. Particularmente en los productos que exhiben un lienzo superior con orificios, el SAP perdido del núcleo puede salir a la parte exterior de la prenda y, cuando se hincha debido a la exposición a fluidos corporales, se adhiere a la piel del usuario (el llamado "gel en la piel"), que es un fenómeno que debe minimizarse.

Por ello, persiste la necesidad de minimizar la pérdida de SAP para las prendas absorbentes con bajo contenido de fieltro de aire.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una prenda absorbente que comprende un núcleo absorbente que tiene una cubierta de núcleo de tela no tejida que ofrece un mejor rendimiento de contención de material particulado fino, tal como material polimérico superabsorbente, después de haber sido expuesto a una tensión externa, p. ej. a tensiones del proceso o tensiones en uso.

La prenda absorbente de la presente invención comprende un núcleo absorbente, en donde el núcleo absorbente comprende material polimérico superabsorbente, adhesivo termofusible y por lo menos una cubierta de núcleo que rodea al menos una parte del núcleo absorbente. La cubierta de núcleo comprende una trama de tela no tejida que se selecciona en que la trama de tela no tejida tiene un peso base que varía en el intervalo de 8 a 20 g/m2 antes de someterse a una primera tensión indicada e y comprende 3 o más capas de tela no tejida. La trama de tela no tejida se selecciona, además, en base a que la una o más capas de tela no tejida consisten de fibras unidas por soplado y se intercalan entre dos capas de tela no tejida que consisten de fibras unidas por hilado, en donde la cantidad de fibras unidas por hilado varía en el intervalo de 80 a 95 % en peso con relación al peso base de la trama de tela no tejida; la trama de tela no tejida tiene una permeabilidad al aire inicial menor que 60 m3/(m2-min) y la permeabilidad al aire aumenta en menos de 18 % después de que la trama de tela no tejida ha sido expuesta a una prímerá tensión indicada de 10 %.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 muestra una modalidad de una prenda absorbente.

Las Figuras 2, 3 y 4 muestran modalidades de un núcleo absorbente.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Definiciones Como se usan en la presente, los siguientes términos tienen los siguientes significados: "Artículo absorbente" se refiere a dispositivos que absorben y contienen líquidos. En una modalidad, el término "artículo absorbente" se refiere a dispositivos que absorben y contienen líquidos y más específicamente, se refiere a dispositivos que se colocan contra o en proximidad con el cuerpo del usuario para absorber y contener los distintos exudados descargados del cuerpo. Los artículos absorbentes incluyen pero no se limitan a, pañales, trusas para incontinencia, calzones de entrenamiento, sujetadores y forros para pañales, toallas sanitarias y lo similar.

"Prenda absorbente" se refiere a un artículo absorbente diseñado para ser usado por un usuario alrededor de la parte inferior del torso para absorber y contener los distintos exudados descargados del cuerpo. Por lo general, una prenda absorbente de acuerdo con la presente invención es desechable.

"Pañal" se refiere a una prenda absorbente usada, generalmente, por infantes (p. ej. bebés o niños pequeños) alrededor de la parte inferior del torso. Los pañales adecuados se describen en, p. ej., la patente de los EE. UU. núm. 5,221 ,274 concedida a Buell y col. el 22 de junio de 1993; y la patente de los EE. UU. núm. 5,554,145 concedida a Roe y col. el 10 de septiembre de 1996. Como se usa en la presente, el término "pañal" también comprende "pañales tipo calzón": Un pañal tipo calzón se refiere a una prenda absorbente que tiene lados y aberturas de pierna fijos. Los pañales tipo calzón se colocan en el usuario introduciendo las piernas del usuario dentro de las aberturas de pierna y deslizando el pañal tipo calzón a una posición alrededor de la parte inferior del torso del usuario. Los pañales tipo calzón adecuados se describen, p. ej.; en la patente de los EE. UU. núm. 5,246,433, concedida a Hasse y col., el 21 de septiembre de 1993.

"Desechable" se refiere a artículos diseñados para ser desechados después de un número limitado de usos, frecuentemente después de un solo uso (es decir, el artículo absorbente original en su totalidad no tiene el propósito de ser lavado o rehusado como un artículo absorbente, aunque ciertos materiales o porciones del artículo absorbente pueden ser reciclados, rehusados, o convertidos en abono). Por ejemplo, ciertos artículos absorbentes desechables pueden ser restituidos temporalmente a su funcionalidad prácticamente total a través del uso de componentes removibles/reemplazables, pero, no obstante, el artículo se considera desechable debido a que todo el artículo tiene el propósito de ser desechado después de un número limitado de usos.

"Comprender," "que comprende," y "comprende" es un término abierto que especifica la presencia de lo que sigue, p. ej.; un componente pero no excluye la presencia de otras características, elementos, etapas o componentes conocidos en la industria, o descritas en la presente.

"Núcleo absorbente" se refiere a la región de un artículo absorbente que tiene el propósito de absorber y almacenar los exudados descargados del cuerpo. Generalmente, el núcleo absorbente comprende material absorbente, tal como los polímeros superabsorbentes.

"Cubierta de núcleo" se refiere a géneros no tejidos que tienen el propósito de cubrir al menos parcialmente o encerrar el material absorbente comprendido por el núcleo.

"Género no tejido" se refiere a una trama fabricada de fibras orientadas direccionalmente o en forma aleatoria, unidas por fricción, y/o cohesión y/o adhesión, excluyendo papel y productos que son tejidos, tejidos de punto, afelpados, unidos por costuras que incorporan hilos o filamentos aglutinantes, o afieltrados por prensado en húmedo, sean o no además cosidos con aguja. Las fibras pueden ser de origen natural o sintético. Las fibras pueden ser de filamentos continuos o fibras discontinuas o formados in situ Los términos "género no tejido" y "trama de tela no tejida" se usan indistintamente. El peso base de los géneros no tejidos usualmente se expresa en gramos por metro cuadrado (g/m2) y se puede determinar de acuerdo con el método EDANA 40.3-90. Generalmente, los géneros no tejidos pueden comprender fibras fabricadas por la naturaleza (fibras naturales), fabricadas por el hombre (fibras sintéticas), o combinaciones de éstas. Los ejemplos de fibras naturales incluyen pero no se limitan a: fibras de origen animal tales como lana, seda, piel y pelo; las fibras de origen vegetal tales como celulosa, algodón, lino, lino y cáñamo; y ciertas fibras minerales naturales.

Como se usa en la presente, "tensión" se refiere al primer alargamiento sustancial de un género no tejido a una longitud que excede su longitud inicial, en donde la longitud inicial es la longitud de una muestra del género no tejido directamente después de su fabricación. Sin embargo, las telas no tejidas pueden experimentar algún alargamiento menor, generalmente accidental (alargamientos no sustanciales) después de su fabricación. Por ejemplo, el género no tejido se enrolla en un rollo por el proveedor. Los alargamientos no sustanciales no extienden, por lo general, la tela no tejida más allá de su longitud inicial más 2 % o aún sólo 1 % de su longitud inicial.

En la presente, "adhesivo termofusible" se usa según la definición presentada en "Adhesión y Adhesives Technology: An Introduction" por Alphonsus V. Pocius (Hanser publishers Munich, 1997). En ella, un material fundido en caliente se define como un adhesivo aplicado del material fundido y que obtiene resistencia al solidificarse.

Prendas absorbentes La Figura 1 es una vista en planta de un pañal 20 como una modalidad de una prenda absorbente de conformidad con la presente invención. El pañal se muestra en su configuración plana y sin contraer (es decir, sin contracción inducida por elástico). Se cortan porciones de la estructura para mostrar con más claridad la estructura base del pañal 20. La porción del pañal 20 que hace contacto con el usuario está orientada al observador. El chasis 22 del pañal 20 en la Figura 1 comprende el cuerpo principal del pañal 20. El chasis 22 comprende una cubierta exterior que incluye un lienzo superior permeable a líquidos 24 y/o un lienzo inferior impermeable a líquidos 26. El chasis 22 puede incluir la mayor parte de todo el núcleo absorbente 28 encerrado entre el lienzo superior 24 y el lienzo inferior 26. El chasis 22 puede incluir además paneles laterales 30, dobleces de pierna 32 con miembros elásticos 33 y un elemento de cintura 34. Los dobleces de pierna 32 y el elemento de cintura 34 comprenden, por lo general, miembros elásticos. Una porción dé extremo del pañal está configurada como la región de cintura delantera 36 del pañal 20. La porción de extremo opuesto está configurada como la región de cintura posterior 38 del pañal 20. La porción intermedia del pañal está configurada como la región de la entrepierna 37, la cual se extiende longitudinalmente entre las regiones de cintura delantera y posterior. La región de la entrepierna 37 es la porción del pañal 20 que cuando se usa el pañal, está ubicada, generalmente, entre las piernas del usuario.

Las regiones de cintura 36 y 38 pueden incluir un sistema de sujeción que comprende miembros de sujeción 40 unidos, preferentemente, a la región de cintura posterior 38 y una zona de colocación 40 unida, preferentemente, a la región de cintura posterior 38 y una zona de colocación 42 unida a la región de cintura delantera 36.

El pañal 20 tiene un eje longitudinal 100 y un eje transversal 1 10. La periferia del pañal 20 se define por los bordes exteriores del pañal 20 en los cuales los bordes longitudinales 44 se extienden, generalmente, paralelos al eje longitudinal 100 del pañal 20 y los bordes de los extremos 46 se extienden, generalmente, paralelos al eje transversal 1 10 del pañal 20.

En una modalidad, el lienzo superior de la prenda absorbente de la presente invención también puede tener orificios, es decir, el lienzo superior tiene una pluralidad de orificios que tienen un tamaño de orificios de por lo menos aproximadamente 0.2 mm2. El lienzo superior puede tener un área abierta de por lo menos aproximadamente 10 %, siendo el área abierta la suma de todos los orificios. El método para determinar el tamaño de orificios y el área abierta del lienzo superior con orificios en el contexto de la presente invención se describe en la patente europea EP 0953324.

En ciertas modalidades, al menos una parte del lienzo superior tiene orificios, por ejemplo, de tal manera que tiene orificios en por lo menos 20 %, o 50 %, o 80 %, o 90 %, o 100 % del área que cubre el núcleo absorbente. Debido a los orificios, el lienzo superior puede no funcionar como una segunda barrera para las partículas de SAP. Por consiguiente, existe una mayor necesidad por un núcleo absorbente con propiedades mejoradas de retención de SAP para las prendas absorbentes que comprenden un lienzo superior con orificios.

El pañal puede incluir también otras características como se conocen en la industria, incluyendo paneles de aletas anteriores y posteriores, elementos de tapa de cintura, elásticos y similares para proporcionar mejor ajuste, contención y características estéticas.

Núcleo absorbente El núcleo absorbente tiene dos lados, un lado superior orientado al cuerpo y un lado inferior orientado a la prenda. Además, el núcleo absorbente comprende una cubierta de núcleo y material absorbente, que comprenden por lo menos el SAP.

De conformidad con la presente invención, la cubierta de núcleo descrita en la presente puede usarse en por lo menos un lado del núcleo absorbente para cubrir el lado respectivo del material absorbente.

Además, la cubierta de núcleo también puede usarse para cubrir el lado orientado al cuerpo y el lado orientado a la prenda del material absorbente, de tal manera que el material absorbente está envuelto por la cubierta de núcleo. En estas modalidades, el material absorbente puede estar intercalado entre los dos lienzos proporcionados por separado de material de cubierta de núcleo, o puede envolverse doblando un lienzo de material de cubierta de núcleo, por ejemplo en un doblado en C, para envolver el material absorbente.

Especialmente cuando la tela no tejida tiene el propósito de cubrir el lado orientado al cuerpo del núcleo absorbente, puede desearse que sea hidrof ílica. En ciertas modalidades de la presente invención, la tela no tejida puede hacerse hidrófila por medios conocidos en la industria.

En una modalidad alternativa, la cubierta de núcleo puede usarse para cubrir sólo el lado orientado a la prenda del material absorbente. Sin embargo, en ciertas modalidades puede preferirse que la cubierta de núcleo descrita más adelante cubra al menos el lado orientado al cuerpo del material absorbente.

En modalidades que comprenden una cubierta de núcleo que comprende dos lienzos de material proporcionados por separado, por lo menos un lienzo consiste del material de cubierta de núcleo de la presente invención.

En modalidades que comprenden una cubierta de núcleo proporcionado por un solo lienzo de material de cubierta de núcleo, los bordes del lienzo doblado pueden sellarse juntos para encerrar el material absorbente.

El sellado puede facilitarse al menos a lo largo de los bordes longitudinales del núcleo absorbente. Alternativamente, la cubierta de núcleo puede sellarse totalmente a lo largo de todos los bordes.

Las cantidades de materiales usados en el núcleo absorbente en la presente se dan en % en peso con relación al peso base del núcleo absorbente total. El núcleo absorbente total en la presente incluye la cubierta de núcleo.

Un núcleo absorbente puede comprender cualquier material absorbente que es, generalmente, comprimible, ajustable, que no irrita la piel del usuario, y es capaz de absorber y retener líquidos tales como orina y ciertos otros exudados corporales. Un núcleo absorbente puede comprender una amplia variedad de materiales que absorben líquidos usados comúnmente en pañales desechables u otros artículos absorbentes. Por ejemplo, los materiales blandos que proporcionan una estructura bastante mullida con mucho espacio vacío, tales como pulpa de madera triturada, guata de celulosa crepada, fibras celulósicas endurecidas químicamente, modificadas o reticuladas que se conocen, generalmente, como fieltro de aire. Sin embargo, el núcleo absorbente de la presente invención preferentemente comprende menos de 20 %, o 15 % o 10 % o 5 % en peso del núcleo absorbente de tal material de fieltro de aire. El núcleo absorbente también pueden estar prácticamente libre de, o totalmente libre de material de fieltro de aire, en donde "prácticamente libre de" significa que menos de 1 % en peso del núcleo absorbente es material de fieltro de aire y "totalmente libre de" significa que 0 % en peso del núcleo absorbente es material de fieltro de aire.

El material absorbente comprende, por lo general, SAP p. ej., en la forma de partículas de SAP, mezcladas opcionalmente con materiales fibrosos. El núcleo absorbente comprende también adhesivo termofusible.

El núcleo absorbente puede comprender una cantidad relativamente alta de SAP mayor que 80 % o 85 % o 90 % o 95 % en peso del núcleo absorbente. Además, el núcleo absorbente puede comprender un adhesivo termofusible, como se describe en más detalle más adelante.

De acuerdo con una modalidad de la presente invención, el núcleo absorbente comprende el material polimérico superabsorbente, el adhesivo termofusible y la cubierta de núcleo, en donde las cantidades de estos materiales suman hasta presentar 99 %, o 100 % en peso del núcleo absorbente.

Un núcleo absorbente de conformidad con la presente invención puede comprender, por ejemplo, como una cubierta de núcleo un primer género no tejido y un segundo género no tejido, y el SAP puede depositarse en el primer y segundo géneros no tejidos respectivamente y un adhesivo termofusible puede depositarse de manera que al menos recubre parcialmente o enlaza el SAP depositado en el primer y segundo géneros no tejidos respectivos. El núcleo absorbente puede incorporarse entonces en la prenda absorbente de tal manera que el primer genero no tejido está orientado al lienzo superior. El primero y opcionalmente también el segundo género no tejido puede comprender la cubierta de núcleo de la presente invención, como se describe más adelante.

Se ha descubierto ahora que los procesos de producción para los núcleos absorbentes que comprenden cantidades relativamente altas de SAP mayor que 80 % o 85 % o 90 % o 95 % en peso del núcleo absorbente y cantidades relativamente bajas de material de fieltro de aire menor que 20 %, o 15 % o 10 % o 5 % en peso del núcleo absorbente, y especialmente núcleos absorbentes que están, prácticamente, libres de o aún totalmente libres de material de fieltro de aire, a menudo involucran etapas donde la cubierta de núcleo se expone a una mayor tensión en comparación con los procesos usados para la producción de núcleos convencionales que tienen cantidades comparativamente altas de fieltro de aire. Estas tensiones pueden causar daños, especialmente agujeros en el género no tejido debido a la rotura de las fibras, y puede conducir a un aumento de la fuga de partículas de SAP a través de estos agujeros. Un proceso de producción ilustrativo se describe más adelante.

Además, puede ocurrir una pérdida aumentada de SAP cuando el artículo está en uso. Debido a la captación de fluidos el SAP se hincha, tiende a expandirse y puede entonces ser forzado hidráulicamente a través de la cubierta de núcleo. Este efecto es aún más pronunciado en los núcleos donde las partículas de SAP se adhieren a la cubierta de núcleo mediante un adhesivo termofusible, especialmente si las partículas de SAP están encapsuladas o enlazadas por el adhesivo termofusible. Debido a esta encapsulación, las partículas de SAP pueden expandirse haciendo un agujero a través de la cubierta de núcleo, ya que la expansión en otras direcciones (lejos de la cubierta de núcleo) es impedido por el adhesivo termofusible. Esta pérdida puede causar que el material superabsorbente se adhiera a la piel de un usuario, un fenómeno comúnmente llamado "gel en la piel".

En vista de las razones mencionadas anteriormente, las cubiertas de núcleo deben ser capaces de proporcionar suficiente resistencia e integridad para sobrevivir los procesos de producción de tensiones intensas sin daño sustancial que resulta en agujeros en la tela no tejida y en la pérdida de SAP a través de estos agujeros. Por ello, una cubierta de núcleo de la presente invención debe retener las partículas de SAP relativamente pequeñas del material polimérico superabsorbente y simultáneamente proporcionar una tela resistente a la tensión que pueda emplearse efectivamente en procesos de producción rápidos y de tensiones intensas. Además, la cubierta de núcleo usada en el proceso de la presente invención debe soportar la exposición a la tensión cuando el artículo absorbente está en uso, por ejemplo debido al hinchamiento del material polimérico superabsorbente.

Cubierta de núcleo La cubierta de núcleo de la presente invención es un género no tejido fabricado de fibras sintéticas.

Las fibras sintéticas son fibras artificíales que comprenden fibras derivadas de fuentes naturales y fuentes minerales. Las fibras sintéticas ilustrativas, que se derivan de fuentes naturales, incluyen pero no se limitan a viscosa, polisacáridos (tal como almidón), rayón y lyocell. Los ejemplos de fuentes de mineral incluyen pero no se limitan a fibras de poliolefina (tal como polipropileno o polietileno) y fibras de poliéster. Las fibras de fuentes de mineral se derivan de petróleo.

Las tramas de tela no tejida se pueden fabricar por procesos de extrusión directa en los cuales las fibras y las tramas se forman aproximadamente al mismo tiempo, o bien con fibras preformadas que se pueden tender en tramas en tiempos posteriores distintos. Ejemplos de procesos de extrusión directa incluyen pero no se limitan a: unión por hilado, unión por soplado, conformado por solvente, electro hilado y combinaciones de éstos. Las tramas de tela no tejida a menudo comprenden varias capas, que pueden fabricarse, p. ej., de diferentes procesos de extrusión.

Como se usa en la presente, el término "fibras consolidadas térmicamente" se refiere a fibras de diámetro pequeño, que se forman extruyendo un material termoplástico fundido como filamentos de una pluralidad de capilares de una tobera de hilatura, usualmente circulares. Las fibras hiladas por unión se templan rápidamente y, generalmente, no se adhieren cuando se las deposita sobre una superficie recolectora. Las fibras hiladas por unión son, generalmente continuas. Las fibras unidas por hilado en la presente pueden tener diámetros de 10 µ?t? hasta 40 µ?t?.

Como se usa en la presente, el término "fibras unidas por soplado" se refiere a fibras formadas extruyendo un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de capilares finos de dados, usualmente circulares, como hilos o filamentos fundidos en un corrientes gaseosas (p. ej. aire) convergente de alta velocidad, que atenúan los filamentos de material termoplástico fundido para reducir su diámetro. Después de eso, las fibras unidas por soplado son transportadas por la corriente gaseosa de alta velocidad y se depositan en una superficie recolectora para formar una trama de fibras unidas por soplado dispersas en forma aleatoria. Las fibras unidas por soplado en la presente invención pueden tener diámetros de 0.2 µ?-p a menos de 10 µ?t?.

Los procesos de "tendido" ilustrativos incluyen el tendido en húmedo y el tendido en seco. Algunos ejemplos de procesos de tendido en seco incluyen pero no se limitan al tendido en aire, cardado y combinaciones de éstos procesos que, por lo general, forman capas. Las combinaciones de los procesos anteriores producen telas no tejidas comúnmente llamadas híbridas o compuestas.

El término "capa de tela no tejida" se refiere a una capa de fibras que ha sido extruida por la misma técnica y ha sido tendida en un solo paso. En la presente, "capa de tela no tejida de fibras unidas por soplado/unidas por hilado" y "capa unida por soplado/unida por hilado" se usan indistintamente.

Las fibras en una trama no tejida están unidas, por lo general, a una o más fibras adyacentes en algunas de las juntas traslapadas. Esto incluye la unión de fibras de cada capa y la unión de fibras entre capas cuando hay más de una capa. Las fibras pueden unirse por entrelazado mecánico, por uniones químicas, uniones térmicas, uniones por presión o por combinaciones de éstos.

Mientras que las tramas unidas por hilado proporcionan una resistencia la tensión relativamente buena, ellas ofrecen una pobre cobertura de área, especialmente en las telas no tejidas que tienen pesos base relativamente bajos, resultando en poros suficientemente grandes para que se escape el SAP. Además, una tela no tejida unida por hilado que tiene un peso base relativamente alto, que puede proporcionar mejor cobertura de área, puede no funcionar bien como una cubierta de núcleo debido a su rigidez relativamente alta y su baja permeabilidad al agua. Además, puede ser más difícil hacer hidrofílica una trama unida por hilado con alto peso base. En las modalidades donde el lado orientado al cuerpo del núcleo absorbente está cubierto por la cubierta de núcleo, es deseable que la cubierta de núcleo sea permeable al agua e hidrofílica. Las capas unidas por soplado, debido a su tamaño promedio de poro más pequeño, pueden ser adecuadas para contener hasta las partículas muy pequeñas, pero se descomponen o rompen más fácilmente cuando se exponen a la tensión y ofrecen una pobre resistencia a la abrasión.

La trama de tela no tejida usada para la cubierta de núcleo puede comprender tres o más capas de tela no tejida, cada una consistente de fibras unidas por hilado o unidas por soplado. Por lo menos dos capas consisten de fibras unidas por hilado y una o más de fibras unidas por soplado. Las capas de tela no tejida están arregladas de tal manera que la una o más capas unidas por soplado están intercaladas entre las dos o más capas unidas por hilado.

En una modalidad, la cubierta de núcleo puede comprender tres capas, en donde dos capas pueden comprender fibras unidas por hilado (S), una capa puede comprender fibras unidas por soplado (M), en donde la capa unida por soplado está intercalada entre las capas unidas por hilado, formando una configuración conocida como SMS. Alternativamente, la cubierta de núcleo puede comprender cuatro capas, en donde dos capas pueden comprender fibras unidas por hilado, dos capas pueden comprender fibras unidas por soplado, y en donde las capas unidas por soplado están intercaladas entre las capas unidas por hilado, formando una configuración conocida como SMMS. En otra modalidad, la cubierta de núcleo puede comprender cinco o más capas de tela no tejida, en donde dos o más capas de tela no tejida pueden comprender fibras unidas por hilado y dos, o tres, o más capas de tela no tejida pueden comprender fibras unidas por soplado, y en donde las capas unidas por soplado están intercaladas entre las capas unidas por hilado, tales como SSMMS, SMMMS, SSMMMS o lo similar.

Se ha descubierto que ajustando la relación de fibras unidas por hilado a fibras unidas por soplado en una cubierta de núcleo de tela no tejida, la retención de SAP puede mejorarse aún después de que la tela no tejida ha sido expuesta a una tensión. Por ello, esta relación puede usarse efectivamente para ajustar la tela no tejida a los requisitos de los procesos de producción de tensiones intensas. En estas telas no tejidas, las fibras unidas por hilado actúan como un armazón eficiente capaz de estabilizar una o más capas de fibras unidas por soplado. Las fibras unidas por soplado en el otro lado proporcionan una fina red que retiene el SAP.

El peso base total del género no tejido usado para la cubierta de núcleo debe ser suficientemente alto para asegurar una buena cobertura de área y proporcionar poros suficientemente pequeños. Por otra parte, el peso base no debe ser demasiado alto, de manera que la tela no tejida es aún amoldable y no irrita la piel del usuario. En modalidades preferidas, el peso base total puede variar en el intervalo de 8 a 20 g/m2, o 9 a 16 g/m2, o 10 a 14 g/mz, por ejemplo 13 g/m2.

La cantidad de fibras no tejidas unidas por hilado en un género no tejido que consiste de fibras unidas por hilado y fibras unidas por soplado puede seleccionarse de tal manera que el contenido de fibras unidas por hilado varía en el intervalo de 80 a 95 %, o 82 a 90 % del peso base total del género no tejido. Se ha descubierto que un contenido bastante alto de fibras unidas por hilado aumenta la resistencia a la tensión del género no tejido y ayuda a reducir las áreas en las capas unidas por soplado que se dañan o rompen cuando la trama se expone a una tensión. Se ha descubierto también, que en tal cubierta de núcleo hasta una cantidad relativamente baja de fibras unidas por soplado es suficiente para retener las partículas relativamente pequeñas, aún después de que la tela no tejida ha sido expuesta un estiramiento.

El género no tejido usado para la cubierta de núcleo se caracteriza además en que no muestra grandes agujeros después de haber sido expuesta a una tensión, permitiendo que retenga eficazmente el SAP durante la fabricación del artículo absorbente y durante el uso. Como se caracteriza por la permeabilidad al aire antes y después de la aplicación de un estiramiento determinado por el método presentado en la sección MÉTODOS DE PRUEBA, la trama de tela no tejida de la presente invención debe mostrar un aumento en la permeabilidad al aire menor que 18 % después de haber sido sometida a una tensión e = 10 % (e: tensión indicada, véase los métodos de prueba), o menos de 20 % después de haber sido sometida a un estiramiento de e = 15 %.

El género no tejido usado para la cubierta de núcleo de la presente invención debe contener efectivamente partículas relativamente pequeñas de polímero superabsorbente y por ello, debe mostrar una permeabilidad al aire inicial de como máximo 60 m3/(m2-min), o como máximo 50 m3/(m2-min), o como máximo 40 m3/(m2-min).

En ciertas modalidades el núcleo puede formarse mediante procesos de producción donde se aplica un vacío al género no tejido usado para la cubierta de núcleo para sostenerlo sobre un soporte e inmovilizar temporalmente el material depositado en la tela no tejida. En estas modalidades puede ser deseable que el género no tejido tenga una permeabilidad al aire inicial de por lo menos 5 m3/(m2- m¡n), o por lo menos 10 m3/(m2-min), o por lo menos 20 m3/(m2- min).

Adhesivo termofusible El adhesivo termofusible está presente, por lo general, en un peso base de 1 - 40 g/m2 o 2 - 35 g/m2, o 3 - 30 g/m2.

Los pesos moleculares en la presente se dan en g/mol a menos que se especifique de un modo diferente.

El adhesivo termofusible 68 y 76 puede servir para cubrir e inmovilizar al menos parcialmente el SAP 66 y 74. El adhesivo termofusible puede inmovilizar al menos parcialmente el SAP cubriendo o uniendo el SAP. En una modalidad de la presente invención, el adhesivo termofusible 68 y 76 puede colocarse prácticamente de manera uniforme con el SAP 66 y 74. Sin embargo, en cierta modalidad, el adhesivo termofusible 68 y 76 puede proporcionarse como una capa fibrosa que está al menos parcialmente en contacto con el SAP 66 y 74 y parcialmente en contacto con la cubierta de núcleo de tela no tejida 64 y 72.

Las Figuras 2, 3 y 4 muestran una estructura, y en esa estructura el SAP 66 y 74 se proporciona en una capa discontinua en una cubierta de núcleo de tela no tejida 64 y 72, y una capa de adhesivo termofusible fibroso 68 y 76 se extiende sobre la capa de SAP 66 y 74, de tal manera que el adhesivo termofusible 68 y 76 está en contacto directo con el SAP 66 y 74, pero también en contacto directo con una superficie 80 y 84 de la cubierta de núcleo de tela no tejida 64 y 72, en áreas donde el género no tejido no está cubierto por el SAP 66 y 74. Esto imparte una estructura prácticamente tridimensional a la capa fibrosa de adhesivo termofusible 68 y 76. En otras palabras, el adhesivo termofusible 68 y 76 ondula entre el SAP 68 y 76 y la superficie de la cubierta de núcleo de tela no tejida 64 y 72.

De ese modo, el adhesivo termofusible 68 y 76 puede cubrir el SAP 66 y 74, y así inmovilizar este material. En otro aspecto, el adhesivo termofusible 68 y 76 se une a la cubierta de núcleo de tela no tejida 64 y 72 y de este modo fija el SAP 66 y 74 a la cubierta de núcleo de tela no tejida 64 y 72. De este modo, de acuerdo con ciertas modalidades, el adhesivo termofusible 68 y 76 inmoviliza el SAP 66 y 74 cuando está húmedo, de tal manera que el núcleo absorbente 28 logra una inmovilización en húmedo de más de aproximadamente 50 %, o más de aproximadamente 60 %, 70 %, 80 % o 90 %, de acuerdo a la Prueba de inmovilización en húmedo descrita en la solicitud de patente de los EE. UU. serie núm. 60/936102. Algunos adhesivos termofusibles penetrarán en la cubierta de núcleo de tela no tejida 64 y 72, proporcionando de este modo aún más inmovilización y fijación.

Por supuesto, mientras que el adhesivo termofusible descrito en la presente proporciona una inmovilización en húmedo muy mejorada (es decir, la inmovilización del SAP cuando el artículo está húmedo o por lo menos parcialmente cargado), estos adhesivos termofusibles pueden proporcionar también una muy buena inmovilización del SAP cuando el núcleo absorbente 28 está seco.

El adhesivo termofusible comprende por lo menos un polímero termoplástico en combinación con otros diluyentes termoplásticos tales como resinas adherentes, plastificantes, y aditivos tales como antioxidantes.

En ciertas modalidades, el polímero termoplástico tiene, por lo general, un peso molecular promedio ponderado (Mw) de más de 10,000 y una temperatura de transición vitrea (Tg), usualmente debajo de la temperatura ambiente (25 °C), o menor que 22 °C, o menor que 18 °C, o menor que 15 °C. En ciertas modalidades, la Tg puede estar por encima de 0 °C > Tg. En las modalidades donde el polímero termoplástico tiene más de una Tg los valores indicados se refieren a la temperatura de transición vitrea más baja. El polímero termoplástico puede tener también un punto de ablandamiento, como se determina por el método ASTM D-36-95 "Anillo y bola", en el intervalo de 50 °C y 300 °C. En algunas modalidades, el Mw del polímero termoplástico es menos de 10000000.

En ciertas modalidades, las concentraciones típicas del polímero termoplástico en un adhesivo termofusible están en el intervalo de aproximadamente 20 % a aproximadamente 40 % en peso del adhesivo termofusible.

Los polímeros ilustrativos son copolímeros de bloque (estirénicos) que incluyen estructuras tribloque A-B-A, estructuras dibloque A-B y estructuras de copolímeros de bloque (A-B)n radiales, en donde los bloques A son polímeros de bloque no elastoméricos que comprenden, por lo general, poliestireno, y los bloques B son dieno conjugado insaturado o versiones (parcialmente) hidrogenadas de ellos. El bloque B es, generalmente, isopreno, butadieno, etileno/butileno (butadieno hidrogenado), etileno/propileno (isopreno hidrogenado), y mezclas de éstos.

En modalidades ilustrativas, la resina adherente tiene, por lo general, un Mw menor que 5,000 y un Tg usualmente mayor que la temperatura ambiente (25 °C), las concentraciones típicas de la resina adherente en un termofusible están en el intervalo de aproximadamente 30 % a aproximadamente 60 % en peso del adhesivo termofusible. En ciertas modalidades, la resina adherente tiene un Mw mayor que 1 ,000.

El plastificante tiene un bajo Mw, por lo general, menor que 1 ,000 y a Tg menor que la temperatura ambiente con una concentración típica de aproximadamente 15 % en peso del adhesivo termofusible. En ciertas modalidades, el plastificante tiene un Mw mayor que 100.

En ciertas modalidades, el adhesivo termofusible 68 y 76 está presente en forma de fibras. En algunas modalidades, las fibras tienen un grosor promedio de aproximadamente 1 a aproximadamente 50 micrometros, o de aproximadamente 1 a aproximadamente 35 micrometros, y una longitud promedio de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 50 mm, o de aproximadamente 5 mm a aproximadamente 30 mm.

Opcionalmente, una parte del adhesivo termofusible, por ejemplo una cantidad de 0 - 10 g/m2, puede ya depositarse en las cubiertas de núcleo de tela no tejida 64 y 72 antes de la aplicación del SAP 66 y 74 para aumentar la adhesión de tanto el SAP 66 y 74 como el resto del adhesivo termofusible 68 y 76, que se deposita después de que el SAP ha sido depositado, a las cubiertas de núcleo de tela no tejida respectivos 64 y 72.

Dicha parte del adhesivo termofusible puede aplicarse a las cubiertas de núcleo de tela no tejida 64 y 72 por cualquier medio adecuado, pero de acuerdo a ciertas modalidades, puede aplicarse en ranuras de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 1 mm de ancho separadas entre sí aproximadamente 0.5 a aproximadamente 2 mm.

Proceso para la fabricación de un núcleo absorbente Ahora se describe un proceso ilustrativo para fabricar un núcleo absorbente que comprende por lo menos una primera trama de tela no tejida y un material polimérico superabsorbente (SAP). El proceso comprende las etapas de (a) proporcionar la primera trama de tela no tejida, (b) proporcionar el SAP, (c) depositar la primera trama de tela no tejida en un soporte y (d) depostiar el SAP en la primera trama de tela no tejida.

Durante el proceso, la primera trama de tela no tejida es sometida a un estiramiento de e > 10 % de su longitud inicial. Esta tensión es el primer alargamiento sustancial que experimenta la trama después de su fabricación. La tensión puede ocurrir en cualquier momento durante el proceso de fabricación y se puede causar, por ejemplo, por las fuerzas que se aplican para sostener la cubierta de núcleo en un soporte con una superficie desigual o con orificios. Estas fuerzas pueden aplicarse, por ejemplo, por medios de vacío, medios de jalado (mecánicamente) o lo similar. La tensión también puede lograrse extendiendo el SAP a alta velocidad en la primera tela no tejida.

Para el proceso, se usa una tela no tejida como se describe en más detalle en la sección "cubierta de núcleo", como la primera trama de tela no tejida para asegurar que el SAP será retenido efectivamente durante el proceso de producción y en el producto final.

El proceso puede comprender además uno o más etapas de depositar adhesivo termofusible. El adhesivo termofusible puede depositarse en la forma de fibras de manera que enlaza y al menos inmoviliza parcialmente el SAP.

Además, el proceso puede comprender las etapas de proporcionar y depositar una segunda trama de tela no tejida para recubrir el SAP y el adhesivo termofusible. La segunda tela no tejida puede depositarse de manera que el SAP y el adhesivo termofusible están intercalados entre la primera y la segunda trama de tela no tejida.

Alternativamente, el proceso puede comprender un paso en donde la primera tela no tejida se dobla para envolver el SAP y el adhesivo termofusible opcional. La primera tela no tejida puede doblarse de tal manera que el SAP y el adhesivo termofusible están envueltos por la primera tela no tejida.

Ahora serán descritos con mayor detalle las etapas del proceso de la presente invención. (a) Proporcionar la primera trama de tela no tejida La tela no tejida puede captarse de un rollo donde está enrollada, o puede usarse directamente después de su fabricación sin almacenamiento intermedio. (b) Proporcionar el SAP El SAP puede captarse desde un receptáculo, por ejemplo, por un dispositivo de transferencia, tal como una tolva. El dispositivo de transferencia puede tener cavidades que, por ejemplo, pueden determinar la cantidad y el patrón de distribución del SAP captado por el dispositivo de transferencia. (c) Depositar la primera trama de tela no tejida en un soporte La primera trama de tela no tejida se deposita en el primer lado del soporte. El soporte puede tener una superficie desigual o con orificios. Para proporcionar una superficie desigual, el soporte puede comprender una pluralidad de muescas o ranuras. Un soporte adecuado puede ser por ejemplo un tamiz de soporte. El soporte tiene un primer lado y un segundo lado opuesto. Un material, tal como la primera tela no tejida, será depositado en el primer lado. El material depositado puede mantenerse en el soporte por una fuerza de estiraje, por ejemplo, por gravedad, una corriente de aire o por un vacío que puede aplicarse al segundo lado del soporte. Cualquier soporte con orificios en el cual el material depositado puede mantenerse por medio de pasar aire a través del soporte, también puede mencionarse en la presente como un soporte ventilado.

El soporte puede tener la forma de una placa, un tamiz o una banda, por ejemplo un tambor rotativo, un rodillo o una banda de transporte En modalidades donde el soporte es un tambor, el primer lado del soporte corresponde a la superficie exterior del tambor y el segundo lado corresponde a la superficie interior del tambor.

Debido a la superficie desigual o con orificios del soporte y la fuerza de estiraje, la tela no tejida puede adoptar una forma desigual; Por ejemplo, puede sobresalir correspondiendo a los orificios, muescas o ranuras. (d) Depositar el SAP en la primera trama de tela no tejida El SAP puede moverse desde el receptáculo a la primera trama de tela no tejida donde el SAP puede depositarse en la primera trama de tela no tejida. El SAP puede depositarse en la tela no tejida en tal cantidad que el contenido de SAP en el núcleo absorbente terminado excede 80 % o 85 % o 90 % o 95 % en peso del núcleo absorbente.

Métodos de prueba usando un aparato TexTest Instruments Air Permeability Tester FX 3300 LABOTESTER III (disponible de TexTest Instruments, Schwerzenbach, Suiza) o equivalente, se mide la permeabilidad al aire de las muestras según EDANA 140.2-99 con las siguientes posiciones.

Las muestras se acondicionan durante 24 horas y se miden a 23 °C, 50 % de humedad relativa. Las muestras que tienen el propósito de ser sometidas a un estiramiento se acondicionan antes de aplicar la' tensión. El estiramiento también se realiza a 23 °C, 50 % de humedad.

Usando un área de prueba circular de 20 cm2 y una caída de presión de ?? = 125 Pa se reportan los resultados en m3/(m2-min) como el medio aritmético de 5 mediciones individuales tomadas en diferentes muestras.

Método y aparato de estiramiento El estiramiento se aplica adecuadamente con un aparato como se describe a continuación. Un dispositivo adecuado deberá tener dos prensas. Las dos prensas tienen un borde más largo que define su ancho. El ancho de las prensas es 200 mm y las prensas son capaces de sostener la pieza de prueba firmemente a lo largo de su ancho total sin daño. Las prensas deberán orientarse de tal manera que sus bordes más largos están paralelos y deberán ser movibles en una dirección perpendicular a sus bordes más largos. El dispositivo debe ser capaz de extender una muestra de prueba a una velocidad constante de 3 cm/sec a una longitud predeterminada (moviendo las dos prensas lejos una de otra, véase más adelante).

Las prensas serán adecuadas para la tarea de sostener firmemente la muestra sin dañarla y para tener una fuerza de sujeción suficiente para sostener la muestra firmemente sin deslizarse en el modo estirado, y para tener una superficie lisa de las que las áreas de la muestra en contacto con las prensas no serán dañadas.

El procedimiento de estiramiento consistirá de las siguientes etapas: Se corta una muestra de trama a una longitud de 50 cm en la dirección propuesta de estiramiento, y 15 cm en la dirección perpendicular a la dirección de estiramiento; Se asegura la muestra entre el par de prensas de tal manera que la muestra se estirará en dirección de máquina de la muestra de tela no tejida (la dirección de máquina es la dirección de producción de la tela no tejida).

Se mueve con cuidado la segunda prensa lejos de la primera prensa justo hasta que la muestra alcance su longitud éxtendida original, es decir, debe estar libre de arrugas y sin arcos entre las prensas, sin embargo la muestra no será estirada durante este paso en su longitud original. Se detiene las prensas en la posición cuando se alcanza este estado. Se mide y registra la longitud relajada l0 como la distancia borde a borde entre las prensas (todas las longitudes se miden adecuadamente con una precisión de +/- 1 mm). La longitud relajada /0 debe ser 30 cm.

Se estira la muestra a una velocidad de aproximadamente 3 cm/sec hasta alcanzar la longitud estirada de / = l0 + ??, medida como la distancia borde a borde entre las prensas, donde ?? = l0 ¦ e / 100 es el alargamiento y e el estiramiento indicado (expresado en %). Se detiene las prensas en esta posición y se retienen durante 1 y 3 segundos. Entonces se mueve las prensas de regreso a una posición donde la muestra cuelga libremente entre ellas y no experimenta tensión alguna, y se retira la muestra.

La permeabilidad al aire de las muestras estiradas se deberán medir inmediatamente después de haber sido estiradas siguiendo el procesamiento anterior.

El área de la muestra sometida a la prueba de permeabilidad al aire deberá ser aquella que ha estado en la posición central del estiramiento, es decir, a una distancia aproximadamente igual entre las dos prensas en. la dirección de estiramiento, y entre los bordes libres de la dirección perpendicular a la dirección de estiramiento.

Las muestras relajadas deberán medirse tal como se obtienen, p. ej. desde un rodillo. Las muestras deben manejarse con cuidado y no debe aplicarse arrugado excesivo u otros tratamientos mecánicamente impactantes sobre ellas antes de la medición.

Las dimensiones y los valores expuestos en la presente no deben interpretarse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos expresados. En cambio, a menos que se especifique de cualquier otra forma, cada dimensión pretende referirse tanto al valor expresado como a un intervalo funcionalmente equivalente que comprenda ese valor. Por ejemplo, una dimensión expresada como "40 mm" se entenderá como "aproximadamente 40 mm".

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1 . Una prenda absorbente que comprende un núcleo absorbente, caracterizada porque el núcleo absorbente comprende material polimérico superabsorbente, adhesivo termofusible y por lo menos una cubierta de núcleo que rodea al menos una parte del núcleo absorbente, en donde la cubierta de núcleo comprende una trama de tela no tejida; la trama de tela no tejida se selecciona en base a que la trama de tela no tejida tiene un peso base que varía en el intervalo de 8 a 20 g/m2 antes de someterse a una primera tensión indicada e y comprende 3 o más capas de tela no tejida, en donde una o más capas de tela no tejida consisten de fibras unidas por soplado y están intercaladas entre dos capas de tela no tejida que consisten de fibras unidas por hilado, en donde la cantidad de fibras unidas por hilado varía en el intervalo de 80 a 95 % en peso con relación al peso base de la trama de tela no tejida; la trama de tela no tejida tiene una permeabilidad al aire inicial menor que 60 m3/(m2-min) y la permeabilidad al aire aumenta en menos de 18 % después de que la trama de tela no tejida ha sido expuesta a una primera tensión indicada de 10 %.

2. La prenda absorbente de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el peso base de la trama de tela no tejida varía en el intervalo de 9 a 16 g/m2.

3. La prenda absorbente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la cantidad de fibras unidas por hilado varía en el intervalo de 82 a 90 % en peso con relación al peso base de la trama de tela no tejida.

4. La prenda absorbente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el núcleo absorbente tiene un lado orientado al cuerpo y un lado orientado a la prenda y la cubierta de núcleo cubre solamente el lado orientado al cuerpo del núcleo absorbente.

5. La prenda absorbente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende por lo menos 80 % en peso del material polimérico superabsorbente, y 1 - 40 g/m2 del adhesivo termofusible.

6. La prenda absorbente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque comprende además un lienzo superior que cubre el núcleo absorbente, en donde el lienzo superior tiene orificios en al menos una parte del área que cubre el núcleo absorbente.

7. La prenda absorbente de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la prenda absorbente se fabrica por un proceso que comprende el paso en donde la cubierta de núcleo se estira. RESUME , La presente invención se refiere a una prenda absorbente que comprende un núcleo absorbente que tiene una cubierta de núcleo de tela no tejida que ofrece un mejor rendimiento de contención del material particulado fino después de haber sido expuesto a una tensión externa.