MX2015000481A - Trama emparedada absorbente suave que comprende altas concentraciones de material superabsorbente, fibras celulosicas y aglutinante aplicado en la superficie. - Google Patents

Abstract

La presente invención es una trama emparedada absorbente de líquido que puede ser usada en productos absorbentes como en artículos absorbentes desechables tales como pañales. Artículos de higiene femenina o dispositivos de incontinencia, y con la fabricación de esas tramas. La trama emparedada absorbente de líquido proporciona alta capacidad absorbente sin comprometer la suavidad.

Description

TRAMA EMPAREDADA ABSORBENTE SUAVE QUE COMPRENDE ALTAS CONCENTRACIONES DE MATERIAL SUPERABSORBENTE, FIBRAS CELULÓSICAS Y AGLUTINANTE APLICADO EN LA SUPERFICIE CAMPO DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con tramas absorbentes que pueden ser usadas en productos absorbentes como en artículos absorbentes desechables como pañales, artículos de higiene femenina o dispositivos de incontinencia, en cojines para alimentos, cojines de cama, cojines para mascotas y similares, y con la fabricación de ésas tramas. La presente invención puede ser particularmente aplicada a tramas obtenidas vía aerodinámica o "air laid".

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las estructuras compuestas que comprenden material superabsorbente son bien conocidas, en particular para aplicaciones en artículos absorbentes, como artículos absorbentes desechables, como pañales para bebé o incontinencia para adultos, productos de higiene femenina, cojines para alimentos, cojines de cama, cojines para mascotas y similares. Además de satisfacer de manera efectiva y eficiente la funcionalidad de manejo primario de la adquisición, distribución y almacenamiento de los exudados, la percepción y aceptación por el usuario, en particular de un portador, como con respecto a la comodidad o discrecionalidad de uso se ha vuelto cada vez más un área de atención.

En particular, para artículos desechables absorbentes, recientemente ha existido una tendencia hacia artículos más delgados. En este contexto, han sido usados materiales superabsorbentes (SAM) en concentraciones cada vez más grandes, inicialmente sin cambiar mayormente los principios de diseño de los artículos o de las instalaciones de producción.

En este contexto, las principales limitaciones de las propiedades superabsorbentes han sido resueltas como se describe en la WO95/26209 (P&G, Goldman) y productos con una concentración máxima de hasta aproximadamente 60% en peso de partículas de SAM han llegado a ser distribuidos ampliamente, sin este como un estándar en pañales de bebé. Esas estructuras permitieron la producción del equipo de fabricación de pañales existente, donde los SAM y las fibras celulósicas eran mezcladas en línea, es decir, que las partículas de SAM eran proporcionadas a granel a la planta de fabricación y mezcladas con celulosa desfibrada. Entonces era formado un núcleo absorbente y combinado directamente con elementos estructurales o de chasis como una hoja superior y una hoja posterior para fabricar un pañal terminado.

Llevar la minimización de las fibras celulósicas al extremo dio como resultado la teenología de "libertad experimentada por el aire", donde al menos el componente de almacenamiento de liquido de un artículo absorbente está esencialmente libre de fibras celulósicas. Esto ha sido descrito por ejemplo, en EP725613A1, EP725615A1, EP725616A1, EP724418A1 (todo K-C, Tanzer); EP1621165A1, EP1621166A1 (P&G, Blessing); WO2012/048878A1 (Romanova BvBA Starter, van de Maele), todas las cuales reciben estructuras embolsadas con partículas superabsorbentes emparedadas entre las tramas. Para satisfacer los requerimientos de fabricación y en uso, las partículas SAM son inmovilizadas colocando esas en "estructuras" "bolsa", en la aplicación de adhesivo.

Sin embargo, esas estructuras tienen algunas desventajas. Dado que requieren medidas de proceso particulares y algunas veces complicadas para satisfacer los requerimientos de producción de alta velocidad modernos. Además, requieren medidas particulares con respecto al manejo de fluido puesto que esas estructuras superabsorbentes de alta concentración están limitadas en su capacidad para distribuir líquido. También necesitan tomarse medidas para inmovilizar las partículas superabsorbentes tanto en su estado seco como en su estado húmedo. Más aún, esas estructuras pueden exhibir una sensación dura al usuario, como la que el material particulado puede dar a la mano, la cual puede ser referida como de "papel de lija".

Sin embargo, ha sido seguido un enfoque adicional para mejorar la absorbencia en el campo de los materiales obtenidos por via aerodinámica o "air-laid". Esos materiales son también bien conocidos en la téenica y son ampliamente distribuidos comercialmente. Ellos también comprenden fibras celulósicas, y con frecuencia SAM. Sin embargo, esos materiales son producidos típicamente "fuera de línea" y embarcados como una composición a un convertidor, quien puede formar artículos absorbentes, pero también otros productos absorbentes como bandejas para alimentos.

Los materiales obtenidos vía aerodinámica o "air-laid" pueden, -con frecuencia lo hacen- comprender materiales aglutinantes para mejorar la estabilidad mecánica y la inmovilización de SAM al menos en el estado seco, con frecuencia también en el estado húmedo. Típicamente los materiales obtenidos vía aerodinámica o "air-laid" exhiben muy buena suavidad y sensación al tacto. En la EP1032342A1 (Maksimow) se describen estructuras, las cuales pueden comprender hasta 70% de partículas de SAM, siendo el resto fibras celulósicas. El aglutinante de la estructura es descrito como logrado esencialmente únicamente por "unión por fusión" de fibras celulósicas, inducida por la humedad residual de las fibras y una presión de compactación alta.

En la W099/49826 se describe un núcleo absorbente en capas doblado en C, donde una capa absorbente es colocada entre una capa superior y una inferior. Esas últimas capas pueden comprender látex como un agente de unión. Aunque la capa absorbente puede exhibir concentraciones de SAM de hasta 95% en peso, el núcleo absorbente total exhibe concentraciones de SAM inferiores a 70% en peso.

En la EP1721036A1 (Glatfelter, Hansen) se describe la fabricación de tramas fibrosas con baja rigidez y buen manejo de líquidos y resistencia mecánica. Hasta este punto, una mezcla de partículas de SAM y fibras celulósicas puede ser rociada sobre ambos lados con una dispersión de látex con un alto contenido de humedad. Tras el estampado y secado, opcionalmente combinados con succión por vacío para una penetración controlada de la dispersión de látex o al menos la fase acuosa de la misma, se describe que toman lugar tres mecanismos de unión: Primero, la "autoadhesión" de la unión por presión debida a la humedad natural de las fibras. Segunda, las regiones externas de la trama expuestas a la resina de látex se unen tras el curado del látex. Tercera, la penetración de la humedad hacia la trama crea además puentes de hidrógeno. Puesto que el mecanismo de unión depende de las uniones fibra a fibra, este método está de manera similar a la teenología descrita en la EP'342 (Maksimov) - limitada a una concentración máxima de partículas de SAM de aproximadamente 70%.

A pesar de todos esos enfoques, aún existe la necesidad de proporcionar una estructura absorbente que proporcione alta absorbencia exhibiendo altas concentraciones de SAM que excedan del 70%, que exhiban buenas propiedades de manejo de líquido, pero también buenas propiedades táctiles.

También existe la necesidad de proporcionar esos materiales para ser incluidos en productos absorbentes desechables.

Más aún, existe la necesidad de un proceso de fabricación fácil y efectivo para esas estructuras, que también pueda ser efectuado para la fabricación de estructuras obtenidas vía aerodinámica o "air-laid" fuera de línea.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un primer aspecto, la presente invención es una trama emparedada absorbente de líquido, que exhibe en coordenadas cartesianas una longitud esencialmente sinfín (dirección x) a lo largo de la dirección de la máquina del proceso de fabricación, además, un espesor o dirección z y un ancho (dirección y). La trama absorbente comprende como materiales que forman el emparedado - una primera y una segunda capa externas, en forma de una trama formada in situ o preformadas, que comprende preferiblemente fibras celulósicas; - material superabsorbente (SAM) emparedado entre las capas externas, preferiblemente SAM particulados; fibras individualizadas adaptadas para ser entremezcladas entre los SAM, preferiblemente que comprenden fibras celulósicas; - un aglutinante de látex autorreticulante.

El látex autorreticulante puede estar presente en al menos una de la primera y segunda capas externas y en la mezcla de la SAM y las fibras entre la primera y segunda capas.

Los materiales que forman el emparedado están presentes en la trama absorbente en la siguiente composición, la cual es esencialmente uniforme a través de las direcciones x y y de la trama: SAM de aproximadamente 70% hasta aproximadamente 90%; fibras entremezcladas entre los SAM de aproximadamente 5% a 25%; - una primera capa externa de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 15%; - una segunda capa externa de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 15%; aglutinante de látex autorreticulante de aproximadamente 1% hasta aproximadamente 5% todo como % en peso sobre la base de la suma de los pesos de los materiales que forman el emparedado.

En una modalidad preferida, la trama absorbente de liquido exhibe al menos uno de los siguientes de SAM de aproximadamente 80% hasta aproximadamente 90%; fibras entremezcladas entre la SAM de aproximadamente 8% hasta 15%; - una primera capa externa de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 10%; - una segunda capa externa de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 10%; aglutinante de látex autorreticulante de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 4%.

Preferiblemente, el aglutinante de látex autorreticulante es un copolimero de acetato de vinilo-etileno. Preferiblemente, la trama comprende menos de aproximadamente 5%, preferiblemente menos de aproximadamente 1%, de manera más preferible menos de aproximadamente 0.1% de otro material aglutinante, sobre la base de la cantidad de SAM, fibras y aglomerante.

Preferiblemente, la trama emparedada absorbente exhibe al menos una de las siguientes: una capacidad de retención centrifuga de la trama absorbente la cual es al menos 23 g/g, preferiblemente mayor de 24 g/g, de manera más preferible mayor de 25 g/g de acuerdo a un método como se describe aquí ; una capacidad de retención centrífuga de la trama absorbente la cual es al menos 85%, de manera más preferible mayor de 90%, de manera más preferible mayor de 93% de la capacidad de retención centrífuga de SAM; una relación de rigidez a capacidad de acuerdo a lo determinado por la relación de la rigidez del material de la trama y la capacidad específica del área, como se describe aquí, de menos de 5.0, preferiblemente menor de 3.0, de manera más preferible menor de 2.5, y de manera más preferible menor de 2.0, todas en unidades de (mNcm)/(1/m2).

Un artículo absorbente desechable puede comprender una trama absorbente emparedada entre una hoja superior, una hoja posterior. Una capa intermedia puede ser colocada entre la trama absorbente y la hoja superior.

En un aspecto más, la presente invención es un método para fabricar una trama absorbente de líquido que exhibe en coordenadas cartesianas una longitud esencialmente sinfín (dirección x) a lo largo de la dirección de la máquina del proceso de fabricación, además, un espesor o dirección z y un ancho (dirección y).

El método comprende los siguientes pasos de proporcionar una primera y una segunda capa externas, en forma de una trama formada in si tu o preformada, que comprende preferiblemente fibras celulósicas; material superabsorbente (SAM), preferiblemente SAM particulado; - fibras individualizadas, preferiblemente fibras celulósicas; - un aglutinante de látex autorreticulante; formar una mezcla de SAM y fibras esencialmente individualizadas, a una concentración SAM de al menos 70% sobre la base del peso combinado de SAM y las fibras en la mezcla; formar una estructura de emparedado de la mezcla entre la primera y la segunda capa externa a un espesor esencialmente constante, sobre la base del peso y la concentración a lo largo de la dirección a lo largo (x) y lo ancho (y) de la trama; aplicar un aglutinante de látex autorreticulante a al menos una de las superficies externas de las capas externas; preferentemente en una cantidad de al menos 1%, de manera más preferible mayor de 2% y preferiblemente a una cantidad no mayor de 5%, de manera más preferible no mayor de 4%, sobre la base de la cantidad seca de aglutinante de látex en la trama absorbente; tratar térmicamente la estructura emparedada para reducir el contenido de humedad e inducir la reticulación del aglutinante de látex de autorreticulante; compactar la estructura emparedada en uno o más pasos de compactación; opcionalmente aplicar succión por vacio en la dirección z a través de la estructura emparedada.

Preferiblemente, la presión lineal máxima de cualquiera de uno o más de los pasos de compactación es menor que aproximadamente 60 N/mm, preferiblemente menor de aproximadamente 30 N/mm. Preferiblemente, al menos uno de los pasos de compactación es ejecutado a una presión lineal de no más de aproximadamente 10 N/mm, preferiblemente mayor de 15 N/mm. El aglutinante de látex autorreticulante puede ser aplicado como una solución o dispersión acuosa, preferiblemente a un contenido de aglutinante de látex de autorreticulante de más de 5%, preferiblemente mayor de 10%, preferiblemente menor de aproximadamente 30%, preferiblemente menor de aproximadamente 25%, de manera más preferible menor de aproximadamente 20%, todo sobre la base de la materia seca del aglutinante de látex en la solución o dispersión.

Preferiblemente, el tratamiento de la estructura emparedada es de entre 130°C y 180°C, preferiblemente entre 130°C y 150°C. Preferiblemente, el tratamiento térmico es realizado hasta un contenido de humedad total final de la cama absorbente menor que 15%, preferiblemente menor de 10%, de manera más preferible menor de 6%.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA FIGURA La Figura 1 muestra un arreglo de proceso ejemplar para fabricar una trama emparedada absorbente de liquido de acuerdo con la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Ahora se hará referencia con detalle a modalidades de la invención, las cuales se pretende ilustren la presente invención a manera de explicación pero que no necesariamente deben ser comprendidas como una limitación de la invención. Por ejemplo, las características ilustradas descritas como parte de una modalidad pueden ser usadas con otra modalidad para producir aún una tercera modalidad. Se pretende que la presente invención incluya esas y otras modificaciones y variaciones.

A menos que se especifique otra cosa, todos los porcentajes son expresados como "% en peso".

En un primer aspecto, la presente invención es una trama emparedada absorbente de liquido. El término "trama" o "material de trama" se refiere a un material esencialmente sinfín en una dirección, es decir, la extensión longitudinal, o la longitud, o la dirección x en coordenadas cartesianas con relación al material de la trama. Incluida en este término se encuentra una secuencia esencialmente ilimitada de piezas cortadas o separadas de otra forma de material esencialmente sinfín. Típicamente los materiales de trama tendrán una dimensión hacia el espesor (es decir la dirección z) la cual es significativamente menor que la extensión longitudinal (es decir la dirección en x). Típicamente, el ancho de los materiales de trama (la dirección y) será significativamente mayor que el espesor, pero menor que la longitud. Con frecuencia, aunque no necesariamente, el espesor y el ancho de esos materiales es esencialmente constante a todos lo largo de la trama. Sin pretender ninguna limitación, esos materiales de trama pueden ser materiales de fibra celulósica, papel de seda, materiales tejidos o no tejidos y similares. Típicamente, aunque no necesariamente, los materiales de trama son distribuidos en forma de rollo, o sobre carretes, o en forma doblada en cajas. Las entregas individuales pueden entonces ser empalmadas juntas para formar la trama esencialmente sinfín. El material de trama puede estar compuesto de varios materiales de trama, como láminas no tejidas multicapa, papeles de seda recubiertos, láminas no tejidas/películas. Los materiales de trama pueden comprender otros materiales, como material aglutinante agregado, partículas, en partículas, en particular partículas superabsorbentes, agentes hidrofilizantes y similares.

Si una trama comprende fibras, esas son unidas típicamente entre sí o a otros componentes de una trama, como otras tramas, como películas o tramas fibrosas que exhiban suficiente fuerza o resistencia.

Existen muchos mecanismos de unión adecuados disponibles, como la unión térmica o por fusión, incluyendo la unión ultrasónica, o aplicación de adhesivo.

Las tramas pueden ser prefabricadas por separado, y pueden ser almacenadas y/o transportadas antes de ser procesadas adicionalmente. De manera alternativa, las tramas pueden ser formadas in situ, es decir durante el proceso de conversión de productos de fabricación o productos semiterminados combinando esas tramas con otras tramas y/u otros materiales. Una trama puede comprender varias capas, cada una de la cual puede ser prefabricada o formada in situ, o la cual puede comprender una trama prefabricada a la cual son agregados otros materiales, formando opcionalmente una trama.

Dentro del presente contexto, el término "absorbente" y términos relacionados se refieren a la capacidad de un material para recibir líquidos y para retener esos líquidos bajo ciertas condiciones. De este modo un material como una trama celulósica puede absorber líquidos acuosos esencialmente por dos mecanismos, es decir retener algo de agua dentro de la estructura fibrosa y retener líquidos y posiblemente otros materiales dispersos en el líquido en huecos intersticiales en las fibras. En consecuencia, el término "material superabsorbente" o "SAM", también se refiere a un "superabsorbente", un "material gelificante absorbente" o "AGM", "material polimérico absorbente" significa materiales poliméricos parcialmente reticulados, los cuales pueden absorber agua mientras se hinchen para formar un gel. Típicamente, pueden absorber al menos 10 veces su propio peso, con frecuencia más de 20 veces o aún más de 30 veces su propio peso cuando sea determinado de acuerdo a la capacidad de retención centrífuga como se describe con mayor detalle aquí más adelante. Los líquidos como los que pueden ser absorbidos de manera adecuada con la presente invención son generalmente líquidos acuosos, como exudados corporales como la orina, menstruaciones, heces de baja viscosidad, sangre, etc. Esos líquidos pueden emanar de aberturas corporales de humanos vivos, respectivamente animales, pero también pueden fugarse o derramarse de heridas o de alimentos como carnes o frutas.

La trama absorbente de líquido de acuerdo con la presente invención está en forma de un emparedado homogéneo direccionalmente en x-y, es decir que la composición no varía intencionalmente, además de las fluctuaciones de proceso o efectos de borde.

Dentro del presente contexto, el término emparedado se refiere a una estructura de trama con al menos tres capas, pliegues, o estratos, los cuales se colocan adyacentemente en la dirección z en una relación orientada, tal que la primera y la segunda superficies opuestas de la capa central entren en contacto con las superficies orientadas hacia adentro de las capas externas respectivas.

La presente invención se aplica particularmente a tramas emparedadas las cuales son esencialmente homogéneas en su dirección x-y.

Dentro del presente contexto, la capa central comprende SAM, preferiblemente partículas de SAM, y esencialmente fibras individualizadas, preferiblemente fibras celulósicas, y es formada in situ durante la fabricación de acuerdo con la presente invención, como será discutido con mayor detalle aquí más adelante.

Aunque los materiales superabsorbentes pueden tener varias conformaciones y formas, como partículas irregulares o esféricas, escamas, fibras o estructuras similares a esponjas, con mucha frecuencia son usadas como gránulos formados regularmente, que tienen un tamaño de partículas medio de 10 mm a 1000 mm, preferiblemente con menos del 5% teniendo un tamaño de partícula de 5 pm, preferiblemente con menos del 5% teniendo un tamaño de partícula de más de 1200 pm.

Se ha encontrado benéfico usar un SAM particulado para tramas absorbentes de acuerdo con la presente invención. Preferiblemente, el SAM exhibe buenas propiedades absorbentes de más de aproximadamente 20 g/g, preferiblemente más de aproximadamente 25 g/g, de manera más preferible más de 30 g/g, de acuerdo a lo determinado por el método de capacidad de retención centrífuga de acuerdo con el método bien conocido EDANA 441.2-202 resp. WSP241.2 (SAM-CRC). Sin desear ser limitado por la teoría se cree que ese material, aún hinchado, es decir cuando ha sido absorbido líquido, no obstruye sustancialmente el flujo de líquido a través del material, especialmente cuando la permeabilidad de acuerdo a lo expresado por la conductividad de flujo salino del material polimérico absorbente es mayor de 10, 20, 30 o 40 unidades SFC, donde una unidad SFC es 1 x 107 (cm3 x s)/g. La conductividad de flujo salino es un parámetro bien reconocido en la téenica y debe ser medido con la prueba descrita en la EP0752892 B (Goldman et al; P&G). Esos materiales se encuentran comercialmente disponibles como de Evonik Stockhausen GmbH, Alemania, BASF SE, Alemania, o Nippon Shokubai KK, Japón. Un material adecuado particular es el EK-X EN52 de Ekotec Industrietechnik GmbH, Alemania.

La capa central comprende además material fibroso. Generalmente, la selección de fibras útiles no es critica, en tanto las fibras no impacten de manera negativa el empaquetado de SAM. Como es bien sabido en la técnica pueden ser empleadas fibras sintéticas convencionales asi como varias fibras a base de material natural como hechas de viscosa/rayón. También pueden ser empleadas mezclas o combinaciones de diferentes tipos de fibra. Preferiblemente las fibras no se restringen al hinchamiento de SAM, y por lo tanto no exhiben propiedades adhesivas, en particular en un estado húmedo.

Aunque no se prefiere desde un punto de vista operativo y/o de costo, puede ser empleado un tratamiento de fibra especial, como la fibrilación o el uso de área superficial alta o nanofibras.

Esas fibras de área superficial alta incluyen microfibras de vidrio como, por ejemplo, lana de vidrio disponible de Evanite Fiber Corp. (Corvallis, OR), la cual típicamente tiene diámetros de fibra de no más de aproximadamente 0.8 mm, de manera más típica de aproximadamente 0.1 mm hasta aproximadamente 0.7 pm. Esas microfibras tendrán áreas superficiales de al menos aproximadamente 2 m2/g, preferiblemente al menos 3 m2/g. típicamente, el área superficial de las microfibras de vidrio; será de aproximadamente 2 m2/g, hasta aproximadamente 15 m2/g. Las microfibras de vidrio representativas para usarse son aquellas disponibles de Evanite Fiber Corp., como las fibras de vidrio tipo 104, las cuales tienen un diámetro de fibra nominal de aproximadamente 0.5 pm. Esas microfibras de vidrio tienen un área superficial calculada de aproximadamente 3.1 m2/g. otro tipo de fibras de área superficial alta son las fibras de acetato de celulosa fibrilado. Esas fibras (también conocidas como "fibretas") tienen áreas superficiales altas con relación a fibras derivadas de celulosa comúnmente empleadas en la téenica de los artículos absorbentes. Esas fibretas tienen regiones de diámetros muy pequeños, de modo que su tamaño de partícula es típicamente de aproximadamente 0.5 hasta aproximadamente 5 pm. Esas fibretas típicamente tienen un área superficial de aproximadamente 20 m2/g.

En una modalidad particular, el material fibroso comprende o consiste predominantemente (es decir en más de 50%) o aún esencialmente consiste de celulosa convencional como es ampliamente usada en la industria de la higiene. Preferiblemente es producido por el proceso de Kraft, de manera más preferible sin el uso de cloro elemental. Las especies de madera preferidas son el pino del sur o pino de madera blanda del norte. Típicamente, la longitud de fibra promedio ponderada por las longitudes es de más de aproximadamente 2 mm pero menor de aproximadamente 3.5 mm, y la longitud promedio ponderada en peso es de entre 3 y 4 mm. Típicamente el contenido de humedad, también referido como contenido de humedad residual o natural de ese material de pulpa de madera es de entre 6% y 10%. Las fibras celulósicas pueden ser tratadas con agentes desaglutinantes, como es bien sabido en la téenica. Típicamente la celulosa es distribuida en forma de rollos densificados, los cuales son desintegrados en fibras individualizadas por molinos de martillos o técnicas equivalentes.

Un material particularmente adecuado es la pulpa de pelusa obtenida vía aerodinámica o Airlaid Golden Isles EG-100 Grado 4881, disponible de Georgia-Pacific, EUA, a un contenido de humedad residual estandarizado del 8%. El SAM y las fibras individualizadas son mezclados juntos para formar la capa central. Esta mezcla puede ser lograda por cualquier medio convencional que asegure una buena distribución del SAM y las fibras, como por la teenología bien conocida de M&J Fibertech A/S, Dinamarca.

La capa central de acuerdo con la presente invención comprende altas cantidades de SAM, al menos más de aproximadamente 75%, de manera más preferible más de 80%, o de manera aún más preferible 90%, todos esos porcentajes basados en el peso combinado de SAM y fibras en la capa central.

Puesto que la capa central de acuerdo con la presente invención comprende cantidades relativamente altas de SAM, se cree que las fibras no forman una estructura fibrosa con partículas de SAM entremezcladas, sino que las partículas de SAM forman una matriz de partículas con fibras entremezcladas en intersticios interpartícula.

Se prefiere que el SAM pueda hincharse de manera tan irrestricta como sea posible. Hasta este punto, se prefiere además que la capa central no comprenda materiales que restrinjan el hinchamiento, en particular materiales no aglutinantes, al menos un aglutinante no resistente a la humedad. Si ese material aglutinante está presente deberá estar en no más de 5% en partes, preferiblemente menos de aproximadamente 1%, y de manera más preferible, menos de aproximadamente 0.1% sobre la base del peso combinado de SAM, fibras y aglutinante en la capa central.

Las capas externas pueden ser tramas prefabricadas y/o o preunidas, o pueden ser formadas con in situ, opcionalmente unidas antes de ser combinadas con las otras tramas para formar un emparedado. Además para servir como un auxiliar de procesamiento, la funcionalidad principal de las capas externas es mejorar la integridad y propiedades mecánicas de la trama emparedada. Por supuesto, las tramas también pueden contribuir a las propiedades de manejo de líquido de la trama, como proporcionar capacidad absorbente, o mejorar las propiedades de distribución de líquido.

En una primera ejecución las capas externas pueden ser prefabricadas y pueden ser suministradas a la fabricación de la trama emparedada como tramas unidas. Esas tramas pueden comprender o aun consistir esencialmente de fibras sintéticas, como materiales no tejidos bien conocidos. Sin pretender ninguna restricción, los materiales no tejidos particulares son hechos de polipropileno por procesos de unión de hilado o "spun melt", los cuales pueden comprenden sustratos producidos por unión de hilado o "spunbonding" (S) y/o hilado por soplado o "melt-blowing" (M) en varias combinaciones, como tramas producidas por unión de hilado o "spunbonded", SMS, SSMMSS, etc., como es bien sabido por un experto en la téenica. Las tramas adecuadas también pueden comprender fibras cortadas y pudieron haber sido formadas por cardado y otros métodos, todos bien conocidos en la téenica. Esas tramas pueden ser hidrofilizadas de manera adecuada, opcionalmente de manera permanente. Las tramas adecuadas pueden exhibir pesos base de menos de aproximadamente 30 g/m2, con frecuencia de menos de 20 g/m2.

Otras tramas pueden comprender o consistir esencialmente de fibras celulósicas, como papeles de seda bien conocidos. Un papel de seda particular apropiado es papel de seda de 17 g/m2 disponible bajo la designación comercial KB 1730-001 de Swedish Tissue AB, Suecia.

En una modalidad más, las capas externas pueden ser formadas in situ. Esto se refiere a la situación de que las fibras son individualizadas o aun producidas sobre la misma máquina produciendo la trama emparedada. La trama formada in situ puede ser formada como una primera capa sobre la cual la mezcla de SAM/fibra es colocada. De manera alternativa o adicionalmente la trama formada in situ puede ser formada después de que la mezcla de SAM/fibra sea colocada.

Dependiendo de la selección de las capas externas la separación entre ellas y la capa central puede ser más o menos acusadamente pronunciada. Si por ejemplo, la mezcla de SAM/fibra es colocada sobre un primer papel de seda preformado (entonces llamado la trama entonces "portadora") y un segundo papel de seda (entonces llamado la tramas de "cubierta") es colocado sobre la mezcla, la separación entre las capas puede ser muy distinta.

Si la mezcla de SAM/fibra es colocada sobre una trama no tejida de poro abierto, algo de las fibras o aun partículas pueden penetrar a la trama y la separación puede ser menos clara. Si la mezcla de SAM/fibra es colocada sobre una capa de fibra formada in situ del mismo tipo, o si esas fibras son colocadas in situ, la distinción puede volverse menos clara. Sin embargo, en todos los casos existe una discontinuidad en las propiedades de la tabla a lo largo del eje direccional Z y puede ser determinada por herramientas apropiadas, como microfotografía, análisis de rayos X, etc.

La trama emparedada de acuerdo con la presente invención comprende además un aglutinante de látex como es bien sabido en la industria. Dentro del presente contexto, el término aglutinante de látex se refiere a materiales poliméricos que son aplicados a un sustrato en un estado no curado, típicamente como una dispersión acuosa. Después de tratar térmicamente el sustrato ocurre el secado del agua como portador y el curado inducido térmicamente del aglutinante de látex.

Con el propósito de evitar que componentes indeseables como el formaldehído puedan ser liberados por ciertas formulaciones aglutinantes, los polímeros sintéticos preferidos que pueden ser usados en los látex aglutinantes incluyen polímeros o copolímeros de acrilatos de alquilo, acetatos de vinilo como el etilenvinil acetato, y acrílíeos como el estireno-acrílico de butadieno. Los látex útiles en la presente invención pueden ser preparados por polimerización en emulsión de ciertos monómeros olefínicos (etilénicamente insaturados). Esta polimerización en emulsión puede ser llevada a cabo por los métodos de costumbre usando cualquiera de una variedad de emulsificantes aniónicos no iónicos, catiónicos, zwitteriónicos, o anfotéricos para estabilizar el látex resultante, incluyendo sulfatos de alquilo, sulfatos de alquilarilalcoxi, alquilarilsulfonatos y sales de metal alcalino y/o amonio de alquilo y alquil-poliglicoleter-sulfatos; alcoholes grasos oxietilados, u oxialquilfenoles oxietilados, así como copolímeros de bloques de óxido de etileno y oxido de propileno; aducios catiónicos de aminas grasas primarias, secundarias o terciarias de oxietilatos de aminas grasas con ácidos orgánicos o inorgánicos y tensoactivos de alquilamonio cuaternario; y alquilamidopropilbetainas. El monómero olefínico puede ser de un solo tipo de monómero o puede ser una mezcla de diferentes monómeros olefínicos, es decir para formar partículas copoliméricas dispersas o emulsificadas en la fase acuosa. Los ejemplos de monómeros olefúnicos que pueden ser usados para formar los polímeros de látex incluyen acrilatos de alquilo de C2-4 e hidroxialquilo, como aquellos seleccionados del grupo de acrilato de propilo, acrilato de n-butilo, acrilato de isobutilo, acrilato de 2-hidroxietilo, acrilato de 2-hidroxipriopilo, acrilato de etilo, y mezclas de los mismos. Otros ejemplos son metacrilatos de alquilo de C2-4 o hidroxialquilos seleccionados del grupo de metacrilato de propilo, metacrilato de n-butilo, metacrilato de isobutilo, metacrilato de 2-hidroxietilo, metacrilato de 2-hidroxipropilo, metacrilato de etilo, metacrilato de etilo, acetato de vinilo, y mezclas de los mismos. También adecuadas son mezclas de los acrilatos de alquilo de C2-C4 e hidroxialquilo y metacrilatos de ?1-?4 o hidroxialquilo anteriormente mencionados. Una modalidad particularmente preferida de un látex aglutinante es una dispersión polimérica acuosa autorreticulante de un copolímero de acetato de vinilo-etileno.

Los látex aglutinantes adecuados pueden exhibir una temperatura de transición vitrea de no más de aproximadamente de 0°C pero no más de aproximadamente 30°C, preferiblemente de entre 5o y 15°C, la dispersión polimérica debe tener el tamaño de partícula de 0.01 hasta aproximadamente 10 mm, preferiblemente de aproximadamente 0.1 y 3 mm.

Una modalidad especifica de ese material es el Vinnapas® 192, comercialmente disponible de Wacker Chemie AG, Alemania.

El aglutinante de látex es aplicado al menos a la estructura emparedada a una superficie externa de las capas externas como la dispersión acuosa sin curar. Debido a las propiedades absorbentes de las capas externas la dispersión acuosa penetrará hacia las capas externas, por lo que el polímero disperso puede ser retenido por el efecto filtrante de las capas externas más hacia la superficie, mientras que el agua puede penetrar más profundo en la dirección Z hacia la estructura emparedada.

Una aplicación de un tratamiento térmico al menos una porción, preferiblemente toda, el agua del portador es secada y el polímero es curado.

De este modo, una trama emparedada absorbente del líquido de la presente invención comprende los siguientes elementos en porcentaje sobre la base del peso total de la trama emparedada absorbente: Una capa central comprende al menos 70% preferiblemente 75%, de manera más preferible más de 80% y de manera más preferible más de 85% de SAM mezclado con entre 5% y 25% de fibras, preferiblemente fibras celulósicas entremezcladas allí. Preferiblemente la capa central comprende a lo más 5%, de manera más preferible menos de 1%, y de manera más preferible menos de 0.1% de material aglutinante agregado sobre la base de la cantidad de SAM, fibras y material aglutinante en la capa central.

Dos tramas externas colocadas sobre las superficies opuestas respectivas de la capa central, cada una en una cantidad de entre 2% y 15% de la trama emparedada total.

Aglutinante de látex aplicado a las superficies de las capas externas en una cantidad de entre 1% y 5%.

En una modalidad preferida, cada uno de los porcentajes de la composición puede estrecharse a los siguientes intervalos: SAM de aproximadamente 80% hasta aproximadamente 90%; Fibras entremezcladas entre el SANM de aproximadamente 8% a 15%; Una primera capa externa de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 10%; Una segunda capa externa de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 10%; Aglutinante de látex autorreticulante de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 4%.

Una trama de emparedado de acuerdo con la presente invención, exhibe propiedades particulares.

Una propiedad importante de las tramas absorbentes es la capacidad absorbente, que puede ser determinada de manera adecuada por capacidad de retención centrifuga de la trama (w-CRC), de acuerdo a lo determinado aplicando del método EDANA 441.2-02 resp. WSP241.2 (2005), modificado en que el que es introducido un tiempo de inmersión de 10 minutos después de un tiempo de inmersión de 30 minutos y prolongando el tiempo de centrifugación a 5 minutos. Preferiblemente, una trama emparedada absorbente de acuerdo con la presente invención exhibe un valor de w-CRC de al menos 23 g/g, de manera más preferible más de 24 g/g y de manera aún más preferible más de aproximadamente 25 g/g.

Preferiblemente, el emparedado no restringe el hinchamiento del SAM. Esto puede ser determinado cuando se compara el valor CRC de SAM de SAM puro con la w-CRC la cual es al menos 80%, preferiblemente más del 90% del valor de CRC de SAM del SAM puro multiplicado por el porcentaje de SAM en la red emparedada.

En particular con respecto a diseños modernos de artículos absorbentes, el espesor de una red absorbente con relación a su capacidad es una propiedad importante, como puede ser expresado por la capacidad específica del área (1/m2), de acuerdo a lo determinado midiendo el valor de w- CRC y multiplicando este por el peso base de la trama emparedada, lo cual puede ser determinado de acuerdo al método EDANA 40.3 resp. WSP 130.1. En consecuencia, la capacidad especifica del área de la trama emparedada de acuerdo a la presente invención puede ser de hasta 10 1/m2 o aún más, como 121/m2 o más.

Otra propiedad importante para una trama emparedada es la resistencia de la trama total, para resistir el esfuerzo mecánico durante el procesamiento y en uso. Preferiblemente, una trama emparedada de acuerdo con la presente invención exhibe una resistencia a la tracción de al menos 10 N/50 mm, preferiblemente más de 20 N/50 mm, o aún muy superior a 40 N/50 mm, y puede ser determinada por el método EDANA 20.2 resp. WSP 110.4.

Sin embargo, el alto porcentaje de SAM y la resistencia mecánica no deberán impactar de manera negativa las propiedades tácticas del material. Aunque esta es una área de múltiples facetas, un primer enfoque para evaluar la suavidad de una trama emparedada es determinar la rigidez a la flexión de acuerdo con el método EDANA 50.5 resp. WSP 90.5 y relacionar el resultado con la capacidad especifica del área (véase más arriba). Preferiblemente, una trama emparedada absorbente de acuerdo con la presente invención exhibe una relación de retención de rigidez de menos de 5.0, preferiblemente menor de 3.0, de manera más preferible menor de 2.5, de manera más preferible menor de 2.0, todo en unidades de (mNcm)/(1/m2).

Un aspecto aún más para determinar las propiedades hápticas es el uso de la llamada prueba "Handle-O-Meter", de acuerdo con el método EDANA WSP 90.3.0, modificado evaluando muestras de 40 mm x 160 m y ajustando el ancho de ranura a 20 mm. Las tramas emparedadas adecuadas exhiben resultados de menos de 5 N/200 mm, preferiblemente de menos de aproximadamente 3 N/200 mm.

Una propiedad aún más de la trama emparedada se relaciona con la inmovilización del SAM, especialmente cuando está en forma de partícula. Preferiblemente, el SAM permanece inmovilizado durante el procesamiento, transporte y uso, es decir, tanto en condiciones húmedas como secas. Una trama de acuerdo con la presente invención logra una buena inmovilización por varios efectos: Primero, el aglutinante de látex como es aplicado a las capas externas proporciona al menos unión de las capas externas: sin embargo, al menos algo del aglutinante de látex penetrará más profundo hacia la capa central. La profundidad de penetración puede ser ajustada de varias maneras, incluyendo la concentración del aglutinante de látex en la aplicación de la dispersión con relación al espesor y el peso base de las capas externas.

Además, tras la aplicación aún de presión de compactación moderada, como será discutido con mayor detalle aquí posteriormente, aún el bajo nivel de humedad residual en las fibras celulósicas puede dar como resultado la unión de las fibras a SAM. Sin hacerse limitado por la teoría, se cree que los puentes de hidrógeno proporcionan unión al menos en estado seco. Deberá notarse que esta unión es un mecanismo diferente en comparación con las estructuras dominadas por la fibra convencional, donde el puente de hidrógeno ocurre entre fibras más que entre fibras y SAM.

Como un tercer mecanismo se cree que la cantidad de agua de la fase de la dispersión aglutinante de látex puede ser ajustada de modo que una cantidad predeterminada de agua penetre hacia la capa central, donde puede promover aún el puente de hidrógeno.

Puesto que se cree que la unión en la capa central se basa principalmente en el puente o unión de hidrógeno, esto proporciona una buena inmovilización bajo condiciones secas. Sin embargo tras humectar, esta unión se afloja y el SAM puede hincharse libremente. La integridad total de la trama es proporcionada por las capas externas, mejorada por el aglutinante de látex.

La integridad en seco de una trama emparedada puede ser evaluada por la prueba de resistencia a la laminación compuesta, EDANA WSP 401.0 (05). Cuando se aplica la prueba, la capa externa preferiblemente se deslamina de la capa central, exhibiendo por lo tanto una resistencia a la laminación de al menos 0.5 N/50 mm, preferiblemente más de aproximadamente 1.0 N/50 mm, de manera más preferible más de 1.5 N/50 mm.

Una trama emparedada absorbente de acuerdo con la siguiente invención es particularmente útil como un núcleo absorbente de líquidos en artículos absorbentes desechables.

Esos artículos son bien conocidos en la téenica, y comprenden material permeable a líquidos colocado hacia el usuario durante el uso, un material impermeable a líquidos opuesto al mismo orientado alejándose del usuario durante el uso. El núcleo absorbente del líquido es ubicado entre esas capas, y puede comprender una trama emparedada de acuerdo con la presente invención. Preferiblemente el artículo comprende materiales adaptados para mejorar las propiedades de manejo de líquido del artículo ubicado entre el núcleo absorbente del líquido y la hoja superior. Puesto que las tramas emparedadas de acuerdo con la presente invención están diseñadas principalmente para proporcionar capacidad de almacenamiento de líquido, el material adicional puede mejorar la distribución del líquido y opcionalmente la capacidad de almacenamiento intermedio.

Esos materiales son bien conocidos por un experto en la téenica del diseño de artículos absorbentes, y han sido descritos por ejemplo en EP0397110A1 (Latimer) que describe una porción de manejo de oleadas para el manejo de fluido mejorado, que tiene pesos bases, tiempos de adquisición y humectación residual especificos; US4898642 (Moore et al.) describe fibras celulósicas rigidizadas químicamente, especialmente torcidas y estructuras absorbentes hechas de las mismas; US3575174 o US4781710 describe que partes de la estructura de distribución de líquido son comprimidas a una velocidad mayor, creando de este modo más poros más pequeños; US5244482 (Hassenboehler) que tiene como propósito reducir el tamaño de poro máximo estirando una estructura fibrosa que comprende fibras fundibles en una dirección y "congelando" la deformación por curado con calor.

También, se desarrollaron composiciones de materiales especiales, que tienen como propósito permitir diseñar el tamaño poro y distribución de tamaño de poro. Los ejemplos de esas mejoras son descritos con mayor detalle en la US5549589 (Homcy et al) o en la solicitud PCT W097/38654 (Seger et al.). Ambas tienen como propósito especialmente proporcionar una estructura elástica usando fibras celulósicas especialmente rigidizadas como fibras de madera suave de celulosa reticulada, y llenar los poros granos con fibras celulósicas pequeñas y delgadas como fibras de eucalipto. Ambas aplicaciones agregan además medios para proporcionar integridad y resistencia suficientes a la estructura, la primera (US5549589) agregando fibras termoplásticas y fundiendo parcialmente esas, la segunda (WO 97/38654) agregando un aglutinante químico. Otros materiales adecuados son materiales compuestos obtenidos vía aerodinámica o "airlaid".

Tramas emparedadas absorbentes de acuerdo con la presente invención, las cuales son particularmente útiles como artículos absorbentes desechables, exhiben capacidades base de más de aproximadamente 81/m2, calibres de menos de 2 mm y valores de Handle-O-meter de menos 5 N/200 mm.

Una red emparedada absorbente de acuerdo con la presente invención puede ser fabricada de manera adecuada empleando téenicas bien conocidas para la fabricación de estructuras vía aerodinámica o "air-laid", como usando cabezales de formación M&J.

De este modo el proceso de fabricación tiene una dirección de fabricación alineada con la dirección longitudinal de la trama emparedada absorbente en una dirección transversal, alineada con el ancho. De manera correspondiente, el espesor o dirección z es perpendicular a esta.

El proceso comprende varios pasos, los cuales, sin embargo no necesariamente son efectuados en el mismo orden que se describe: a) El proceso comprende el paso de proporcionar capas externas. Esa capa puede ser preformada y puede ser proporcionada desenrollándose de rodillos o de cajas. De manera alternativa una capa externa puede ser formada en el mismo proceso de fabricación de formación de la estructura emparedada, como formando una capa de fibras, opcionalmente una mezcla de fibras. Opcionalmente, ese bloque de material fibroso puede ser formado sobre una trama preformada. Las capas formadas en linea pueden ser sometidas a un tratamiento de unión, como el calandrado con rodillos lisos o estampados, opcionalmente calientes. b) El SAM y el material fibroso son mezclados y colocados, de manera preferible directamente sobre una trama externa, también referida como trama portadora. De manera alternativa, la mezcla puede ser colocada primero sobre una auxiliar de colocación, asi como una banda o tambor de colocación conocida, y entonces puede ser transferida a una trama portadora, o emparedada directamente entre una trama portadora o de cubierta. Hasta este punto, las fibras celulósicas pueden ser desintegradas por un molino de martillos convencional, otras fibras, como fibras sintéticas pero también SAM en forma fibrosa puede ser individualizado por otros medios convencionales, como un abridor de fardos o similar. Si el SAM es proporcionado en forma particular, este puede ser dosificado de manera continua como en forma de almacenamiento a granel. Se prefiere que tanto el SAM como el material fibroso sean dosificados de manera continua.

El mezclado y colocación pueden ser logrados por un aparato de colocación convencional, como los cabezales de formación M&J bien conocidos, los cuales pueden requerir adaptación de mano de obra hacia cantidades relativamente mayores de SAM, que excedan de al menos 70% de la mezcla de SAM y fibras. Preferiblemente la colocación es soportada por la aplicación de una succión por vacio en la dirección z. Se prefiere principalmente que el proceso de colocación proporcione una distribución uniforme y constante del SAM en particular en la dirección x y y en la dirección emparedada.

Típicamente, aunque no necesariamente, una capa externa y el SAM y la mezcla de fibra son colocadas en una relación coterminal. Opcionalmente, una capa externa puede extenderse en la dirección y hacia afuera de la mezcla de SAM y fibra. c) Una trama externa adicional, con frecuencia referida como una trama de cubierta, es colocada sobre la mezcla de SAM y fibra, completando de este modo la estructura emparedada. Aunque la trama de cubierta puede ser una trama preformada, se prefiere una modalidad en que la capa de cubierta sea formada in situ, lo cual puede hacerse en análoga a la desfibrización y colocación de fibras en el paso b). Típicamente, aunque no necesariamente, una capa externa y mezcla de SAM y fibras son colocadas en una relación coterminal. Opcionalmente, una capa externa puede extenderse en la dirección y hacia fuera en la mezcla de SAM y fibra. d) El proceso comprende además al menos un paso de compactación. La compactación se refiere a un procesamiento de la estructura emparedada. di) Una primera compactación a presión baja puede ser aplicada a una trama portadora, si esta es - al menos parcialmente - formada in situ (o en línea) antes de la adición de la mezcla de SAM y fibra. La compactación a baja presión puede ser efectuada usando rodillos lisos y puede facilitar los pasos de procesamiento adicionales, como incrementando la densidad e integridad, o lisura de la superficie. d2) Puede ser ajustada una compactación a baja presión adicional a la mezcla de SAM y fibra justo después de la colocación. d3) Puede ser aplicada una compactación a presión moderada a la estructura emparedada por rodillos de compactación lisos o estampados.

Esta compactación a presión moderada tiene como propósito compactar la mezcla de SAM y fibra. Se cree que un primer efecto de esta compactación moderada es el apisonamiento que arregla las partículas principalmente en una relación más cercana y más densa. Además se cree que esta compactación a presión moderada crea unión, como puentes de hidrógeno, entre el SAM y las otras fibras de la mezcla, inducida por la humedad residual en los materiales.

Preferiblemente, la presión lineal en la en compactación a presión moderada es a lo más de aproximadamente 10 N/mm, preferiblemente mayor de aproximadamente 15 N/mm.

Preferiblemente, la presión lineal máxima aplicada en cualquiera de los pasos de compactación en los rodillos de calandrado es menor de aproximadamente 60 N/mm, preferiblemente menor de aproximadamente 30 N/mm, o equivalente, si son aplicadas otras herramientas de compactación.

Esto se considera que es un mecanismo diferente al que ocurre en mezclas con concentraciones de SAM más bajas, como se describe en la EP 1032342 (Maksimov), donde se describe que ocurre la unión entre fibras celulósicas únicamente . e) Además, el proceso comprende pasos de aplicación de aglutinante de látex a al menos una, preferiblemente ambas de las superficies de la estructura emparedada. Los aglutinantes de látex como se describieron aquí anteriormente son proporcionados en forma de una dispersión acuosa.

Preferiblemente, ellos son diluidos adicionalmente para proporcionar humedad adicional, la cual puede penetrar hacia la capa central. De manera equivalente, las dispersiones pueden ser aplicadas como sean suministradas y puede ser aplicada humedad adicional por separado.

El proceso de acuerdo con la presente invención comprende al menos dos aplicaciones de aglutinante de látex el) y e2), cada una para las superficies externas de las capas externas. El aglutinante de látex puede ser aplicado por cualquier método de aplicación convencional, con la aplicación por rocío siendo la preferida.

Preferiblemente, una primera aplicación de aglutinante de látex es ejecutada después de completar la formación de la estructura emparedada y de que ha experimentado un paso de compactación a presión moderada (d3). Tras el curado del primer aglutinante de látex aplicado, como por tratamiento térmico (véase más adelante), la trama emparedada absorbente puede ser volteada y el segundo látex puede ser aplicado.

Si son usadas dos aplicaciones de látex, esas pueden usar el mismo o un aglutinante de látex diferente a la misma o diluciones diferentes, si se emplea. En una modalidad particular, la dispersión de aglutinante de látex comprende no más de aproximadamente 40%, preferiblemente menos de 20% del aglutinante de látex, sobre la base del peso del látex aglutinante y agua en la dispersión.

Ya sea durante o después de la aplicación de un aglutinante de látex, puede ser aplicado vacio en la dirección z para ayudar a la penetración del aglutinante de látex hacia la capa central. f) El proceso comprende además al menos un paso de tratamiento térmico para remover humedad como el aplicado con el aglutinante de látex y para curar el aglutinante de látex aplicado en los pasos el) y e2).

El tratamiento térmico puede ser cualquier tratamiento térmico convencional, como la aplicación de aire caliente, o mediante desplazando la trama a través de hornos o secciones de hornos. Los tratamientos térmicos alternativos pueden comprender tratamiento por radiación, como con radiación infrarroja o de microondas, o cualquier otro medio para lograr el curado del látex aglutinante.

De manera opcional, y con frecuencia preferiblemente, el proceso comprende más de un paso de tratamiento térmico, por ejemplo, cada uno directamente después de cada una de las aplicaciones de aglutinante de látex .

Los pasos de tratamiento térmico son efectuados preferiblemente después ser ejecutado el paso de compactación a presión moderada d3), de modo que el SAM y las fibras en la capa central estén en una relación de contacto y sea efectuada la unión o conexión adicional entre el SAM y las fibras.

Un tratamiento térmico adicional puede ser aplicado para ajustar aún más el contenido de humedad de la trama, es decir, para extraer la mayoría, preferiblemente toda el agua agregada junto con el aglutinante de látex.

El tratamiento térmico es ejecutado preferiblemente a temperaturas que permiten el curado eficiente del aglutinante de látex y el secado de la trama sin afectar de manera dañina otras propiedades de la trama, como decoloración de fibras de celulosa, o fusión de las fibras sintéticas, si están presentes. En consecuencia, se prefiere operar el tratamiento térmico a temperaturas superiores a 100°C, preferiblemente superiores a 120°C, pero de manera preferible inferiores a 200°C, de manera más preferible inferiores a 180°C, y de manera más preferible a temperaturas de aproximadamente 140°C. El proceso puede comprender además pasos de terminado de, como sin limitación - , corte longitudinal, devanado, bobinado, festoneado y similares, todos bien conocidos por un experto en la téenica.

Ejemplos Después de haber descrito las tramas emparedadas absorbentes y los procesos para la fabricación de esas tramas, lo siguiente describe de manera ejemplar la fabricación de modalidades particulares y las tramas emparedadas absorbentes resultantes. Un experto comprenderá fácilmente las diferentes posibilidades para ajustar los parámetros de proceso para realizar el material con diferentes composiciones y propiedades.

Ejemplo 1: Refiriéndose a la Figura 1, se describe una unidad de fabricación aerodinámica o air laid 1000, que exhibe un ancho de producción para el material de 2.7 m. La dirección de fabricación 1010 corresponde a la dirección a lo largo del material.

En un soporte de embobinado 1010 se proporciona un papel de seda de 17 g/m2 convencional, disponible bajo la designación KB 1730-001 de Swedish Tissue AB, Suecia y guiado hacia la estación de formación 1200, donde es colocado sobre un alambre de formación (no mostrado) que cubre una caja de succión de vacio 1210. El papel de seda corre a una velocidad de la máquina de 31 m/min.

La estación de formación 1200 comprende tres cabezales de conformación, 1220, 1230 y 1240, respectivamente, con el primero 1220 no siendo usado en el presente ejemplo.

Una primera pulpa celulósica 1235, aquí Pulpa de Pelusa obtenida de manera aerodinámica o Airlaid Golden Isles EF-100 Grado 4881, Georgia-Pacific, EUA, individualizada por un molino de martillos (no mostrado) y un SAM particulado, 1236, aquí EK-X EN52, de EKOTEC Industrietechnik, Alemania, son dosificados a 90 kg/hr (pulpa) y 1600 kg/hr (SAM) al cabezal de formación 1230. Los materiales son mezclados de manera homogénea y depositados uniformemente tanto en MD como en CD sobre el papel de seda por gravedad soportado por el vacio de la caja de succión 1210, dando como resultado un bloque de fibra relativamente holgado 1238 de SAM particulado con fibras de pulpa entremezcladas sobre el papel de seda.

Una segunda capa de pelusa celulósico, aquí del mismo tipo que la primera y también individualizada por un molino de martillos (no mostrado), es dosificada a un tercer cabezal de formación 1240 a una velocidad de 90 kg/hr.

Un primer rodillo de compactación liso 1310 aplica una presión de 1.5 bares, de modo que la trama sea densificada ligeramente y la resistencia se incremente para facilitar el manejo adicional.

Medios de transferencia de trama 1280, como una caja de vacio adicional, transfieren la trama a la estación de compactación 1300, aquí mostrada con un rodillo estampado 1330 que actúa contra un rodillo liso 1340, aplicando una presión lineal de compactación de 20 N/mm creando por lo tanto unión interna e incrementando la resistencia a la tracción.

Un primer aglutinante de látex es aplicado en la primera estación de aplicación de aglutinante de látex 1400. Hasta este punto, el aglutinante de látex, aquí Vinnapas® 192, comercialmente disponible de Wacker Chemie AG, Alemania, es diluido del 52% de materia seca hasta aproximadamente 16% de materia seca y rociado como dispersión de aglutinante de látex 1410 a una velocidad de 200 1/hr uniformemente sobre la superficie de la trama. Un vacio moderado es aplicado con una caja de succión de vacio adicional 1420.

La trama es guiada hacia una primera sección 1510 de un secador 1500 operado a una temperatura de 140°C, donde la humedad es secada.

Una estación de calandrado adicional 1350 no ha sido usada en el presente ejemplo, excepto por la inversión del material de modo que la superficie del papel de seda ahora quede orientada hacia arriba.

Un segundo aglutinante de látex es aplicado en la segunda estación de aplicación de aglutinante de látex 1450 al lado del papel de seda de la trama. Hasta este punto, el aglutinante de látex, aquí del mismo tipo que el primer aglutinante de látex y diluido para formar la dispersión de aglutinante de látex 1460, es aplicado uniformemente a una velocidad de 150 1/hr. Un vacio moderado es aplicado por una caja de succión de vacio adicional 1470.

La trama es guiada hacia una segunda sección 1520 de un secador 1500 operado a una temperatura de 140°C, donde la humedad es secada y el aglutinante de látex es curado.

La trama es guiada hacia una tercera sección 1530 de un secador 1500 operado a una temperatura de 140°C, donde puede ser secada la humedad adicional y el contenido de humedad de la trama final de entre aproximadamente 4% y 6% es alcanzado. El material de emparedado absorbente final 1650 puede ahora ser guiado a una devanadora 1600 y/o procesada adicionalmente, como por corte longitudinal, acumulación en un bloque o festoneado (no mostrado todo).

La trama resultante exhibe una composición de 9.4% de pulpa 83.4% de SAM 4.3% de papel de seda 1.6% de aglutinante de látex de la primera aplicación a la superficie de pulpa pura; 1.3% de aglutinante de látex de la segunda aplicación La trama resultante exhibió las siguientes propiedades Peso base: 380 g/m2 (EDANA 40.3 / WSP130.1); Espesor (después del corte longitudinal): 0.95 mm (EDANA 30.5/PAS 120.6); MD de tracción: 28 N/50 mm (EDANA 20.2/WSP110.4); Absorción: 41 g/g (EDANA 10.4.02 modificada para 10 minutos; NaCl al 0.9%); Absorción: 16 1/m2 (EDANA 10.4.02/WSP 10.1 modificada para 10 minutos; NaCl al 0.9%); Retención (w-CRC): 26 g/g (EDANA 441.2-02/WSP 241.2; bolsa de té, modificada por un tiempo de espera de 10 minutos y un tiempo de centrifugación de 5 minutos); Una capacidad especifica del área (de retención): 10 1/m2 (calculada a partir de w-CRC y el peso base) Rigidez MD: 24 mN * cm (EDANA 50.5/WSP 90.5); Relación de rigidez a capacidad especifica del área: 2.4 (calculada a partir de la rigidez MD y capacidad especifica del área); Handle-O-meter: MD: 2.8 N/200 mm; CD: 3.0 N/200 mm (método EDANA WSP 90.3.0, modificado evaluando muestras de 40 mm x 160 mm y ajustando el ancho de ranura a 20 mm).

Resistencia a la deslaminación: 1.55 N/50 mm (Prueba de resistencia a la laminación compuesta, EDANA WSP 401.0 (05)).

Ejemplo 2 En un Segundo ejemplo, ha sido empleado el mismo equipo y ha sido usado el mismo material excepto que el papel de seda ha sido reemplazado por papel no tejido cargado hidrofilico de 22 g/m2 distribuido por Sandler AG, Alemania.

Además la primera pulpa celulósica 1235 ha sido dosificada a una velocidad de 90 kg/hr y el SAM particulado a 1236 a una velocidad de 1500 kg/hr, mientras que la adición de la segunda fibra celulósica 1245 fue retenida a 90 kg/hr.

La misma dispersión de aglutinante de látex fue aplicada a velocidades de 200 1/hr tanto para la primera como la segunda aplicaciones.

La trama resultante tiene la siguiente composición: 9.4% de pulpa; 78.4 % de SAM; 8.8 % de tela no tejida cardada; 1.7% de aglutinante de látex de la primera aplicación a la superficie de pulpa; 1.7% de aglutinante de látex de la segunda aplicación a la superficie de la trama no tejida; La trama resultante exhibió las siguientes propiedades Peso base 240 g/m2 (EDANA 40.3/WSP130.1); Espesor (después del corte longitudinal): 0.95 mm (EDANA 30.5/WSP 120.6); Tensión MD: 40 N/50 mm (EDANA 20.2 / WSP110.4); Absorción: 44 g/g (EDANA 10.4.02 modificada para 10 minutos; NaCl al 0.9 %); Absorción: 11 1/m2 (EDANA 10.4.02/WSP 10.1 modificada para 10 minutos; NaCl al 0.9 %); Retención (w-CRC): 25 g/g (EDANA 441.2-02/WSP 241.2; bolsa de tela, modificada por un tiempo de espera de 10 minutos y un tiempo de centrifugación de 5 minutos); Capacidad especifica del área (retención): 61/m2 (calculada a partir de w-CRC y el peso base) Rigidez MD: 11 mN*cm (EDANA 50.5/WSP 90.5); Relación de rigidez a la capacidad especifica del área: 4.75 (calculada a partir de la rigidez MD y la capacidad especifica del área); Resistencia a la deslaminación: 0.8 N/50 mm (Prueba de resistencia a la laminación compuesta, EDANA WSP 401.0 (05)) Ejemplo Comparativo En la misma linea como se describió en el Ejemplo 1, ha sido producida una trama absorbente comparativa, que tiene un contenido total de 30% de SAM particulado y 55% de pulpa, ambos del mismo tipo que en el Ejemplo 1. Ambos materiales han sido mezclados de manera homogénea con 11 % de fibras bicomponente de tereftalato de polietileno (núcleo)/polietileno (forro) cortadas, disponibles bajo la designación TREVIRA® 255-3.0 dTex, Parte 1653, disponible de Trevira GmbH, Alemania.

Ambas superficies externas han sido rociadas con cada uno de 2% (base seca) de un látex seco polimérico de acetato de vinilo-etileno, DUR-O-SET Elite Ultra-Soft, disponible de Celanese, Países Bajos.

El material ha sido compactado y secado para obtener como resultado material de 200 g/m2 (EDANA 40.3/WSP130.1) a un espesor de 1.45 mm (EDANA 30.5/WSP 120.6).

De este modo, este representa un material obtenido vía aerodinámica o airlaid que contiene SAM convencional típico, que exhibe una capacidad significativamente menor a un calibre mayor como en el Ejemplo 1.

No obstante ese material exhibe un resultado de Handle-O-Meter comparable de 3.0 N/200 mm en MD y 2.4 N/200 mm en CD (método EDANA WSP 90.3.0, modificado evaluando muestras de 40 mm x 160 mm y ajustando el ancho de ranura a 20 mm) , subrayando la superioridad de la presente invención.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Una trama emparedada absorbente de líquido la trama exhibe en coordenadas cartesianas una longitud esencialmente sinfín (en a dirección x) a lo largo de la dirección de la máquina del proceso de fabricación, además un espesor o dirección z y un ancho (dirección) y, que comprende un material que forma un emparedado - una primera y una segunda capa externas, en forma de una trama formada in situ o preformada, que comprende preferiblemente fibras celulósicas; - material superabsorbente (SAM) emparedado entre las capas externas, preferiblemente SAM particulados; fibras individualizadas adaptadas para ser entremezcladas entre el SAM, que comprenden preferiblemente fibras celulósicas; - un aglutinante de látex autorreticulante; caracterizado porque los materiales que forman el emparedado están presentes en la siguiente composición: SAM de aproximadamente 70% hasta aproximadamente 90%; fibras entremezcladas entre el SAM de aproximadamente 5% hasta 25%; - una primera capa externa de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 15%; - una segunda capa externa de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 15%; aglutinante de látex autorreticulante de aproximadamente 1% hasta aproximadamente 5%; todos en % en peso sobre la base de la suma de los pesos de los materiales que forman el emparedado, y aparte porque la composición es esencialmente uniforme a través de las direcciones x y y de la trama.

2. El emparedado absorbente de líquidos de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el látex autorreticulante esta presente en al menos una de la primera y segunda capas externas en la mezcla de SAM y fibras entre la primera y segunda capas.

3. La trama emparedada absorbente de líquido de conformidad con la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque satisface además al menos una de las siguientes concentraciones: SAM de aproximadamente 80% hasta aproximadamente 90%; fibras entremezcladas entre el SAM de aproximadamente 8% hasta 15%; - una primera capa externa de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 10%; - una segunda capa externa de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 10%; aglutinante de látex autorreticulante de aproximadamente 2% hasta aproximadamente 4%.

4. La trama emparedada absorbente de liquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el aglutinante de látex reticulante es un copolimero de acetato de vinilo - etileno.

5. La trama emparedada absorbente de liquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque comprende además menos de aproximadamente 5%, preferiblemente menos de aproximadamente 1%, de manera más preferible menos de aproximadamente 0.1% de otro material aglutinante, sobre la base de la cantidad de SAM, fibras y aglutinante.

6. La trama emparedada absorbente de liquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la trama exhibe al menos una de las siguientes: - una capacidad de retención centrifuga de la trama absorbente la cual es de al menos 23 g/g, preferiblemente mayor de 24 g/g, de manera más preferible mayor de 25 g/g de acuerdo a un método como se describe aquí; una capacidad de retención centrifuga de la trama absorbente la cual es al menos 85%, preferiblemente mayor de 90%, de manera más preferible mayor de 93% de la capacidad de retención centrifuga del SAM en la trama; una relación de rigidez a capacidad de retención de acuerdo a lo determinado por la relación de la rigidez del material de la trama y la capacidad especifica del área, como se describe aquí, de menos de 5.0, preferiblemente de menos de 3.0, de manera más preferible menos de 2.5, y de manera más preferible menos de 2.0, todo en unidades de (mNcm)/(1/m2).

7. Un articulo absorbente desechable, caracterizado porque comprende una hoja superior, una hoja posterior, y una trama emparedada absorbente de liquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 colocada entre la hoja superior y la hoja posterior, que comprende además una capa intermedia entre la trama absorbente de liquido y la hoja superior.

8. Un método para la fabricación de una trama emparedada absorbente de líquido, la trama exhibe en coordenadas cartesianas una longitud esencialmente sinfín (dirección x) a lo largo de la dirección de la máquina del proceso de fabricación, además un espesor o dirección z y un ancho (dirección y); el método se caracteriza porque comprende los siguientes pasos de proporc onar una primera y una segunda capa externas, en forma de una trama formada ín situ o preformada, que comprende preferiblemente fibras celulósicas; material superabsorbente (SAM), preferiblemente SAM particulado; - fibras individualizadas, preferiblemente fibras celulósicas; - un aglutinante de látex autorreticulante; formar una mezcla de SAM y fibras individualizadas, a una concentración SAM de al menos 70% sobre la base del peso combinado en SAM y las fibras en la mezcla; formar una estructura emparedada de la mezcla entre la primera y segunda capas externa a un espesor, peso base y la concentración esencialmente constantes a lo largo de la dirección a lo largo (x) y en lo ancho (y) de la trama; aplicar un aglutinante de látex autorreticulante a al menos una de las superficies externas de las capas externas y opcionalmente a la mezcla de SAM y de las fibras individualizadas; preferiblemente a una cantidad de al menos 1%, de manera más preferible más de 2% y preferiblemente a una cantidad no mayor de 5%, de manera más preferible no mayor de 4%, sobre la base de la cantidad seca de aglutinante de látex en la trama absorbente; tratar térmicamente la estructura emparedada para reducir el contenido de humedad e inducir la reticulación del aglutinante de látex autorreticulante; compactar la estructura emparedada en uno o más pasos de compactación; opcionalmente aplicar succión por vacio en la dirección z a través de la estructura emparedada.

9. Un método para la fabricación de una trama emparedada absorbente de liquido de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la presión lineal máxima de cualquiera de uno o más pasos de compactación es de más de aproximadamente 60 N/mm, preferiblemente menor de aproximadamente 30 N/mm.

10. El método para la fabricación de una trama emparedada absorbente de liquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9, caracterizado porque al menos uno de los pasos de compactación es ejecutado a una presión lineal no mayor de aproximadamente N/mm, preferiblemente mayor de 15 N/mm.

11. El método para la fabricación de una trama emparedada absorbente de liquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque el aglutinante de látex autorreticulante es aplicado como una solución o dispersión acuosa, preferiblemente a un contenido de aglutinante de látex autorreticulante de más de 5%, preferiblemente más de aproximadamente 10%, preferiblemente menos de aproximadamente 30%, preferiblemente menos de aproximadamente 25%, de manera más preferible, menos de aproximadamente 20%, todo sobre la base de la materia objeto del aglutinante de látex en la solución o dispersión .

12. El método para la fabricación de una trama emparedada absorbente de liquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, caracterizado porque el tratamiento térmico de la trama emparedada es de entre 130 °C y 180 °C, preferiblemente entre 130 °C y 150 °C.

13. El método para fabricar una trama emparedada absorbente de liquido de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, caracterizado porque el tratamiento térmico es realizado hasta que el contenido de humedad total final de la trama absorbente es menor de 15%, preferiblemente menor de 10%, de manera más preferible menor de 6%.