MXPA00006251A - Compuesto de pulpa y superabsorbente para un funcionamiento de absorcion mejorado - Google Patents

Abstract

Se proporciona un compuesto absorbente expandible que comprende pulpa en una cantidad de desde alrededor de 28 a alrededor de 90 por ciento por peso, material superabsorbente en una cantidad desde alrededor de 2 a alrededor de 20 por ciento por peso, en donde el compuesto tiene una densidad de desde alrededor de 0.1 g/cc a alrededor de 0.3 g/cc. Tal compuesto puede ser usado en productos para el cuidado personal como pañales, calzoncillos de aprendizaje, calzones interiores absorbentes, productos para la incontinencia del adulto y similares.

Description

COMPUESTO DE PULPA Y SUPERABSORBENTE PARA UN FUNCIONAMIENTO DE ABSORCIÓN MEJORADO Esta solicitud reclama prioridad de la solicitu de patente de los Estados Unidos de América Provisional seri número 60/068,534 presentada el 23 de Diciembre de 1997.

Campo de la Invención Esta invención se refiere a artículos absorbente particularmente a estructuras absorbentes las cuales son útile en productos para el cuidado personal tales como las toalla sanitarias desechables, los pañales, o los protectores par incontinencia.

Antecedentes de la Invención Los objetivos de funcionamiento deseados de lo productos absorbentes para el cuidado personal incluyen u escurrimiento bajo o ningún escurrimiento del producto, un sensación seca para el usuario y la delgadez como unos medio para proporcionar comodidad al usuario. Los producto absorbentes actuales, sin embargo, frecuentemente fallan e alcanzar éstos objetivos por una variedad de razones.

El escurrimiento puede ocurrir, por e emplo, debido a una tasa de absorción insuficiente por las cap intentadas para proporcionar la capacidad de retención o distribución en la zona de absorción o de objetivo. Los intent para aliviar el escurrimiento que ocurre por éste mecanis incluyen los artículos absorbentes que incorporan estructuras material de surgimiento localizadas arriba (por ejemplo hacia e usuario) de los materiales de retención o de distribución. L patente de los Estados Unidos de América número 5,364,38 otorgada a Latimer describe materiales no tejidos tales co soplados con fusión, tejidos cardados y unidos y pulpa de cofor que recibe y subsecuentemente libera el líquido a los medios d retención. Las estructuras de material de Latimer utiliza fibras elásticas de un denier grande mezcladas con fibra humedecibles de un denier pequeño para lograr una absorción d liquido rápida y una liberación de líquido rápida para e material de almacenamiento de retención subyacente Adicionalmente, la patente de los Estados Unidos de Améric número 5,490,846 otorgada a Ellis describe estructuras en capa para mejorar las tasas de toma de los materiales de surgimiento A pesar del desarrollo de los materiales d surgimiento que intentan lograr una absorción rápida y un liberación rápida al material de retención, el objetivo de l delgadez sigue siendo una satisfacción que debe ser alcanzada Los surgimientos citados son muy gruesos y cuando se colocan e la zona de absorción del artículo absorbente pueden provocar u entalle pobre en la región de entrepierna del producto absorbent al iniciarse el uso y pueden llevar a varios problemas d funcionamiento. Primero, el producto puede escurrir debido a l separación que es creada por el material de surgimient voluminoso. En segundo lugar, el producto no es cómodo para e usuario cuando es utilizado un material voluminoso par proporcionar el volumen hueco necesario para la absorción. Aú existe una necesidad, por tanto, de materiales los cuale absorban muy rápidamente una descarga en el área de objetivo y y sea que almacenen la descarga o liberen ésta para u almacenamiento subsecuente, y los cuales también permanezca relativamente delgados antes de la descarga.

Es un objeto de ésta invención el proporcionar u material para productos para el cuidado personal el cual absorb rápidamente una descarga y el cual pueda almacenar ésta transferirla a un material adyacente para una distribución d almacenamiento, y la cual permanezca relativamente delgada ante de cada descarga. Es otro objeto de ésta invención e proporcionar un producto para el cuidado personal el cual, ante del insulto, sea delgado y confortable para un usuario.

Síntesis de la Invención Los objetivos de la invención son logrados por lo materiales y productos los cuales se han diseñado para ser mu delgados antes de la descarga y expandirse rápidamente cuan reciben la descarga.

La invención se refiere a un compuesto absorbent expandible hecho de pulpa en una cantidad de desde alrededor d 30 a alrededor de 90 por ciento por peso, de materia superabsorbente en una cantidad de desde alrededor de 10 alrededor de 70 por ciento por peso y un aglutinante en un cantidad efectiva, por ejemplo de desde alrededor de 2 alrededor de 20 por ciento por peso, en donde el compuesto tien una densidad de desde alrededor de 0.1 gramos por centímetr cúbico a alrededor de 0.3 gramos por centímetro cúbico.

Tal compuesto puede ser usado en productos para e cuidado personal tales como pañales, calzoncillos de aprendizaje prendas interiores absorbentes, productos para la higiene de l mujer, productos para la incontinencia del adulto, y similares Breve Descripción de las Figuras Las Figuras 1, 2 y 3 son gráficas de la generació de volumen hueco en varios compuestos de ésta invención con l saturación.

Definiciones "Hidrofílico" describe fibras o las superficies las fibras las cuales son humedecidas por los líquidos acuosos contacto con las fibras. El grado de humedecimiento de l materiales puede, a su vez, ser descrito en términos de l ángulos de contacto y de las tensiones de superficie de l líquidos y materiales involucrados. El equipo y las técnic adecuadas para medir la humectabilidad de los materiales de fib particulares o mezclas de materiales de fibras pue proporcionarse por el sistema analizador de fuerza de superfici Cahn SFA-222, o un sistema esencialmente equivalente. Cuando s midió con este sistema, las fibras que tienen ángulos de contact de menos de 90° son designadas "humedecibles" o hidrofílicas mientras que las fibras que tienen ángulos de contacto iguales mayores a 90° se designan "no humedecibles" o hidrofóbicas .

La "capa" cuando se usa en singular puede tener e significado dual de un elemento único o de una pluralidad _d elementos .

"Líquido" significa una sustancia no particulada no gaseosa y/o material que fluye y puede asumir la form interior de un recipiente adentro del cual éste se vierte o s coloca.

Como se usó aquí el término "tejido o tela n tejida" significa un tejido que tiene una estructura de fibras hilos individuales los cuales están entrecolocados, pero no e una manera identificable como en una tela tejida. Los tejidos telas no tejidas se han formado de muchos procesos tales como po ejemplo, los procesos de soplado con fusión, los procesos d enlazado con hilado, y los procesos de tejido cardado y unido. El peso base de las telas no tejidas es expresado usualmente e onzas de material por yarda cuadrada (osy) o gramos por metr cuadrado (gsm) y los diámetros de fibra útiles son expresados usualmente en mieras. (Nótese que para convertir de onzas por yarda cuadrada a gramos por metro cuadrado, debe multiplicarse onzas por yarda cuadrada por 33.91) .

Como se usó aquí el término "microfibras" significa fibras de diámetro pequeño que tienen un diámetro promedio no mayor de alrededor de 75 mieras, por ejemplo, que tienen un diámetro promedio de desde alrededor de 0.5 mieras a alrededor de 50 mieras, o más particularmente, las microfibras pueden tener un diámetro promedio de desde alrededor de 2 mieras a alrededor de 40 mieras. Otra expresión frecuentemente usada del diámetro de fibras es el denier, el cual se define como gramos por 9000 metros de una fibra y puede calcularse como diámetro de fibra en mieras cuadradas, multiplicado por la densidad en gramos/centímetro cúbico, multiplicado por 0.00707. Un denier más bajo indica una fibra más fina y un denier superior indica una fibra más gruesa o más pesada. Por ejemplo, el diámetro de u fibra de polipropileno dado como de 15 mieras puede convertir a denier mediante el elevar al cuadrado, multiplicando resultado por .89 gramos por centímetro cúbico y multiplican por .00707. Por tanto, una fibra de polipropileno de 15 mier tiene un denier de alrededor de 1.42 (152 x 0.89 x .00707 1.415) . Afuera de los Estados Unidos de América, la unidad medición es más comúnmente el "tex", el cual es definido como l gramos por kilómetro de fibra. El tex puede calcularse co denier/9.

Las "fibras enlazadas con hilado" se refieren fibras de diámetro pequeño las cuales son formadas mediante e extruir un material termoplástico derretido como filamentos desd una pluralidad de vasos capilares usualmente circulares y fino de un órgano hilandero con el diámetro de los filamento extruidos entonces siendo rápidamente reducido, tal como, po ejemplo, se indica en las Patentes de los Estados Unidos d América No. 4,340,563 otorgada a Appel y otros, 3,692,61 otorgada a Dorschner y otros, 3,802,817 otorgada a atsuki otros, 3,338,992 y 3,341,394 otorgadas a Kinney, 3,502,76 otorgada a Hartman, 3,542,615 otorgada a Dobo y otros. Las fibra enlazadas con hilado no son generalmente pegajosas cuando ésta son depositadas sobre una superficie racolecatora . Las fibra enlazadas con hilado son generalmente continuas y tiene diámetros promedio (de una muestra de por lo menos de 10) má grandes de 7 mieras, más particularmente, de entre alrededor d 10 y 20 mieras.

Las "fibras sopladas con fusión" significan fibra formadas mediante el extruir un material termoplástico fundido través de una pluralidad de vasos capilares de matriz usualment circulares y finos como hilos o filamentos derretidos adentro d corrientes de gas (por ejemplo de aire), usualmente calientes alta velocidad y convergentes las cuales atenúan los filamento de material termoplástico fundido para reducir su diámetro, e cual puede ser a un diámetro de microfibra. Después, las fibra sopladas con fusión son llevadas por la corriente de gas a alt velocidad y se depositan sobre una superficie recolectora par formar un tejido de fibras sopladas con fusión desembolsadas a azar. Tal proceso está descrito, por ejemplo, en la Patente d los Estados Unidos de América No. 3,849,241. Las fibras soplada con fusión son microfibras las cuales pueden ser continuas discontinuas, son generalmente más pequeñas de 10 mieras e diámetro promedio, y son generalmente pegajosas cuando s depositan sobre una superficie recolectora.

Como se usó aquí, el término "coform" significa u proceso en el cual por lo menos una cabeza de matriz soplada co fusión está arreglada cerca de un conducto a través del cual so agregados otros materiales al tej ido mientras que éste se est formando. Tales otros materiales pueden ser pulpa de madera, partículas de superabsorbente, celulosa o fibras básicas, po ejemplo. El proceso coform está mostrado en las patente comúnmente cedidas de los Estados Unidos de América número 4,818,464 otorgada a Lau y 4,100,324 otorgada a Anderson y otros Los tejidos producidos por el proceso coform, son generalment mencionados como materiales coform.

Las "fibras conjugadas" se refieren a fibras la cuales se han formado de por lo menos de dos fuentes de polímer extruidas desde extrusores separados pero hiladas juntas par formar una fibra. Las fibras conjugadas también algunas veces so mencionadas como fibras de multicomponente o de bicomponente. Lo polímeros son usualmente diferentes unos de otros aún cuando la fibras conjugadas pueden ser fibras de monocomponente . Lo polímeros están arreglados en zonas distintas colocadas en form esencialmente constante a través de la sección transversal de la fibras conjugadas y se extienden continuamente a lo largo de l longitud de las fibras conjugadas. La configuración de tal fibr conjugada puede ser, por ejemplo, de un arreglo de vaina/núcle en donde un polímero está rodeado por otro o puede ser un arregl de lado por lado, un arreglo de pastel o un arreglo de "islas e el mar". Las fibras conjugadas se enseñan, por ejemplo, en l Patente de los Estados Unidos de América No. 5,382,400 otorgad a Pike y otros y puede usarse para producir rizados en las fibras mediante el usar las diferentes tasas de expansión y de contracción de los dos (o más) polímeros. Tales fibras también pueden ser dividibles. Las fibras rizadas también pueden se producidas por de medios mecánicos y por el proceso de la Patent Alemana DT 25 13 251 Al. Para las fibras de dos componentes, lo polímeros pueden estar presentes en proporciones de 75/25, 50/50 25/75 o cualesquier otras proporciones deseadas. Las fibra también pueden tener formas tales como aquellas descritas en l Patente de los Estados Unidos de Norteamérica No. 5,277,97 otorgada a Hogle y otros la cual describe las fibras con forma no convencionales .

Los métodos para hacer las fibras conjugadas so muy conocidos y no requieren describirse aquí en detalle. Par formar una fibra conjugada, generalmente, dos polímeros so separadamente extruidos y se alimentan a un sistema d distribución de polímero en donde los polímeros son introducido en una placa de órgano hilandero segmentada. Los polímeros sigue trayectorias separadas al órgano hilandero de fibra y se combina en un orificio de órgano hilandero el cual comprende ya sea do o más orificios circulares concéntricos, proporcionando por tant una fibra de tipo de vaina/núcleo o un orificio de un órgan hilandero circular dividido a lo largo de un diámetro en do partes para proporcionar una fibra de tipo de lado por lado. E filamento de polímero combinado es entonces enfriado, solidificado y jalado, generalmente por medio de un sistema d rodillos mecánicos, a un diámetro de filamento intermedio y s recolectan. Subsecuentemente, el filamento es "jalado en frío", a una temperatura abajo de su temperatura de suavizamiento, a diámetro de fibra terminado deseado y se riza/texturiza y s corta en una longitud de fibra deseable. Las fibras conjugada pueden ser cortadas en longitudes relativamente cortas, tal com fibras cortas las cuales generalmente tienen tramos en el rang de 25 a 51 milímetros (mm) y fibras cortadas cortas las cuale aún son más cortas y generalmente tienen longitudes de menos d 18 milímetros. Véase, por ejemplo, la Patente de los Estado Unidos de América No. 4,789,592 otorgada a Taniguchi y otros y l Patente de los Estados Unidos de América No. 5,336,552 otorgad a Strack y otros, ambas de las cuales son incorporadas aquí po referencia en su totalidad.

"El tejido cardado y unido" se refiere a tejido que se hacen de fibras básicas las cuales son enviadas a travé de una unidad de peinado o de cardado, la cual rompe separando alineando las fibras básicas en la dirección de la máquina par formar una tela no tejida fibrosa orientada generalmente en l dirección de la máquina. Tales fibras son usualmente compradas e pacas las cuales son colocadas en un desmenusador el cual separ las fibras antes de la unidad de cardado. Una vez que el tejid está formado, éste entonces es unido por uno o más de los vario métodos de unión conocidos . Uno de tales métodos de unión es l unión con polvo, en donde un adhesivo en polvo es distribuido través del tejido y después se activa, usualmente mediante el calentar el tejido y el adhesivo con aire caliente. Otro método de unión adecuado es una unión con patrón, en donde los rodill de calandrado calentados o el equipo de unión ultrasónico s usados para unir las fibras juntas, usualmente en un patrón unión localizado, aún cuando el tejido puede ser unido a travé de la superficie completa si así se desea. Otro método de uni adecuado y muy conocido, particularmente cuando se usan fibr básicas conjugadas, es la unión a través de aire.

"La colocación por aire" es un proceso mu conocido por medio del cual una capa no tejida fibrosa puede se formada. En el proceso de colocación por aire, los manojos d fibras pequeñas tienen longitudes típicas variando de desd alrededor de 2 a alrededor de 19 milímetros (mm) están separada y enredadas y en un suministro de aire y entonces se deposita sobre una rejilla formadora, usualmente con la ayuda de u suministro de vacío. Las fibras depositadas al azar son entonce unidas unas a otras usando, por ejemplo, aire caliente o u adhesivo rociado.

Un "producto para el cuidado personal" signific pañales, calzoncillos de aprendizaje, calzones interiore absorbentes, productos para la higiene de la mujer y producto para la incontinencia del adulto.

Métodos de Prueba El Calibre de Material (grosor) : El calibre d material, el cual es la medida del grosor es medido a 0.05 libra por pulgada cuadrada con un probador de volumen tipo Starret, e unidades de centímetros.

Densidad: La densidad de los materiales e calculada mediante el dividir el peso por área de unidad de un muestra en gramos por metro cuadrado (gsm) mediante el calibre d la muestra en milímetros (mm) a 0.05 libras por pulgada cuadrad (68.9 paséales) y multiplicando el resultado por 0.001 par convertir el valor a gramos por centímetro cúbico (g/cc) . U total de 3 muestras serán evaluadas y promediadas para los valores de densidad. índice de Tiempo de Absorción (ATI) : En ésta prueba la capacidad absorbente de un material superabsorbente es determinada en contra del tiempo por hasta 200 minutos bajo presión ligera, por ejemplo de alrededor de 0.01 libras por pulgada cuadrada .

Un cilindro de diámetro interior de 25.4 milímetros con una rejilla de acero inoxidable de 100 mallas integral sobre un extremo se usa para retener 0.16 + 0.005 gramos de superabsorbente seco. El superabsorbente debe ser colocado cuidadosamente en el cilindro de manera que el superabsorbente n se pega a los lados del cilindro. El cilindro debe ser golpead suavemente para distribuir más parejamente el superabsorbent sobre la rejilla. Un pistón de plástico de 0.995 de diámetro d 4.4 gramos se coloca entonces en el cilindro y el cilindro,, e pistón y el superabsorbente se pesan. El conjunto es colocado e una cofaina de fluido de 76.4 milímetros por 76.4 milímetros qu tiene una solución de agua salada de 0.875 por ciento por peso d NaCl a una profundidad de 1 centímetro. Golpear el cilindr suavemente para remover cualesquier aire atrapado bajo éste mantener la profundidad de la solución de agua salada a u centímetro a través de la prueba.

Usar un cronómetro capaz de leer 200 minutos e intervalos de 1 segundo. Iniciar el cronometraje después de minutos en la solución, remover el conjunto y secar el pape absorbente. Un papel preferido es la servilletas Kleenex Premium de Kimberly-Clark Corporation aún cuando cualesquier otr papel efectivo puede usarse. En el secado, presionar ei papel apretadamente en contra del cilindro para asegurar un bue contacto. Tocar el cilindro tres veces con el papel seco y debe haber muy poco líquido removido la tercera vez. Pesar el conjunto y regresar dicho conjunto a la cofaina de fluido. El secado y el pesado deben de tomar alrededor de 5 segundos y el cronómetro debe mantenerse corriendo a través de la prueba.

Tomar las lecturas a 5, 10, 15, 30, 45, 60, 75, 90, 120, 160 y 200 minutos. Usar servilletas secas frescas para cada lectura Después de la lectura final, calcular los gramo de fluido absorbido por gramo de superabsorbente. La cantidad d líquido absorbida en tiempos particulares dividida por l cantidad absorbida a 200 minutos puede graficarse en contra de tiempo para una representación gráfica de la tasa de absorción El ATI es calculado como sigue: ATI ( t10+t20+t30+t40+t50t60-r-t70+tg0+t90) / 9 en donde tn es el tiempo en minutos al cual porcentaje de la capacidad absorbente a 200 minutos es usada, po ejemplo t30 es el tiempo al cual 30 por ciento de la capacida total es usada.

Prueba de Absorbencia Gravimétrica (GAT) ; Est prueba mide el tiempo que toma para un compuesto absorbente par absorber una descarga. El volumen hueco y la masa de las muestras también son medidas. Colocar un círculo de material de 6.8 centímetros de diámetro que va a ser probado sobre la plataforma de muestra de un probador de unidad de prueba de absorbencia gravimétrica con el punto de entrega en el centro de la muestra. El probador de prueba de absorbencia gravimétrica está disponible de M/K Systems, Inc., de Danvers, MA 01923 y es el modelo número M/K 241 serie No. G1048. Después de poner e cero el instrumento, poner la presión a 4 centímetros de presió hidrostática positiva. Colocar un peso sobre la muestra par proporcionar 0.05 libras por pulgada cuadrada (68.9 paséales) e la muestra. Aplicar fluido a la muestra, manteniendo una presió hidrostática constante y registrar el tiempo que toma el absorbe 10 gramos de 0.875 por ciento por peso de solución de agua salad de NaCl. Permitir a la muestra el equilibrarse por 30 minutos repetir hasta que sea entregado el número de descargas deseado Después de la descarga final, remover la muestra y medir la mas y el grosor mientras que está bajo una presión de 0.05 libras po pulgada cuadrada .

Descripción Detallada de la Invención Las estructuras materiales de esta invención s han diseñado para hacer materiales muy delgados que se expande rápidamente cuando se insultan. Por tanto, cuando el usuari aplica el artículo absorbente éste es muy delgado y cómodo facilita el buen entalle. Al expandirse la estructura d material durante el uso, ésta crea el volumen hueco necesari para acomodar el fluido entrante lo cual a su vez reduce la oportunidades de escurrimiento.

Varias incorporaciones de ésta invención descrita abajo. Todas se han diseñado para comenzar con una estructur muy delgada la cual se expande al contacto con la descarga d fluido.

El material de estructura consiste de fibra d pulpa modificada, de superabsorbente modificado, y de un cantidad pequeña de aglutinante, preferiblemente una fibr aglutinante térmicamente activada. El material es inicialment producido y estabilizado a una densidad baja. El material e entonces comprimido y fijado a una densidad superior como part de un sistema absorbente que satisface los requerimientos d delgadez. Cuando se insulta, la estructura comprimida recuper una parte sustancial de su calibre producido, logrando un densidad intermedia entre los estados como se produjo comprimido. El compuesto expandible proporciona el benefici mayor cuando se usa como parte de un sistema absorbente que muev el liquido hacia afuera de la zona de objetivo.

Los ejemplos específicos incluyen las estructura que contienen fibra de pulpa, material superabsorbente y fibr aglutinante termoplástica y en donde se produjeron sobre u sistema de colocación de aire Dan Web. Los compuestos dentro de alcance de ésta invención contuvieron la fibra de pulpa enlazad en forma cruzada NHB-416 de Weyerhauser Company a 75% o 55% po peso, y fibras conjugadas de Hoechst-Celanese Company llamadas Celbond T105 a 5% por peso. Los materiales superabsorbentes fueron AFA-130-53C de_ Dow Chemical, W77553 de Stockhausen o FAV880A de Stockhausen a 20% o 40% por peso. Los materiale fueron producidos a una densidad baja (0.05 gramos por centímetr cúbico) y a una densidad moderada (0.1 g/centímetro cúbico) y s estabilizaron térmicamente en línea. El W77553 de Stockhausen e un poliacrilato polimerizado con un tratamiento de superfici hidrofóbico. El FAV880A de Stockhausen está disponibl comercialmente de Stockhausen Company de Greensboro, Carolina de Norte 27406 y es un superabsorbente de superficie altament enlazado en forma cruzada. El AFA130-53C es una partícula d poliacrilato polimerizada de suspensión de 850 a 1400 mieras d The Dow Chemical Company de Midland, Michigan. Los compuesto fueron compactados a la densidad de objetivo del product absorbente de 0.20 g/centímetro cúbico mediante prensado e caliente en una prensa (80-100 grados centígrados por 1 minuto) .

Este procedimiento de prensado resultó e materiales que retuvieron la densidad de 0.20 gramos po centímetro cúbico sobre tiempos extendidos. Mientras que otros procedimientos de prensado y otros procedimientos de compresión comercialmente disponibles incluyendo el calandrado en línea continuo pueden también ser utilizados para producir las estructuras deseadas, el prensado a temperatura más baja (<50 grados centígrados) con y sin la humedad agregada, resultando en materiales que son rápidamente reabultados bajo condiciones ambiente y que no mantendrán el grosor deseado en forma suficiente para caer dentro del alcance de ésta invención.

La unión de temperatura superior (150 grado centígrados) resultó en muestras que fueron sobre unidas y que n se expandieron rápidamente cuando se humedecieron y por tanto n resultaron en el volumen hueco requerido necesario para cae dentro del alcance de ésta invención. Esto contrasta con la muestras que fueron unidas a mejores condiciones (80-100 grado centígrados) y que se expande rápidamente cuando se humedece más de 80% de su grosor no comprimido y más de 90% de su groso cuando se satura y se empieza desde el estado no comprimido.

La estructura material preferida, por tanto, un fibra de pulpa enlazada en forma cruzada químicamente elástica e forma húmeda pero muy hidrofílica tal como Wayerhauser NHB416 (2 a 90 por ciento por peso) , un superabsorbente lento tal como Do AFA-130-53C o Stockhausen W77553 (de 8 a 70 por ciento por peso) , y una fibra aglutinante tal como unas fibras conjugadas de núcle y vaina producidas por Chisso, Hercules, Danaklon, o Hoechst Celanese tal como fibras Celbond T105/T255.

Por "superabsorbente de tasa lenta" lo que s quiere decir es un superabsorbente que tiene un índice de tiemp de absorción (ATI) de por lo menos de 5 minutos y preferiblement de más de 10 minutos. Nótese que aún cuando los superabsorbente lentos son preferidos, los superabsorbentes rápidos tradicionales también funcionarán como se discute abajo. Los superabsorbentes rápidos actúan para aglutinar el líquido rápidamente, limitando el esparcimiento y la transmisión reduciendo la distribución global del líquido en el product absorbente pero aún proporcionando un funcionamiento de toma mu bueno .

El aglutinante debe estar presente en una cantida efectiva para retener la estructura junta. Aún cuando cantidade menores pueden ser posibles una cantidad de aglutinante de entr alrededor de 1 a alrededor de 20 por ciento por peso se cree qu es efectiva. Las fibras aglutinantes conjugadas son preferida aún cuando cualesquier aglutinante conocido por ser efectiv puede ser usado. El aglutinante debe llevar a cabo su funció cuando el compuesto esté comprimido y mantener la composición e el estado de densidad superior hasta que haya una descarg líquida. Con la descarga, el aglutinante debe permitir a compuesto el expandirse a sustancialmente su calibre n precomprimido . Si el aglutinante está en forma de fibra e preferible el que las fibras sean tan finas como sea posible.

Los aglutinantes sensibles a la humedad está disponibles en forma de polvo, de líquido o fibrosos que puede activarse usando calor y/o pequeñas cantidades de humedad. Lo sistemas aglutinantes pueden ser adhesivos de alcoho polivinílico, polvos o fibras que se disuelven en fluidos. Algunos ejemplos específicos de los alcoholes polivinílieo tienen enlazamientos cruzados fácilmente reversibles que permite cambios en la propiedad adhesiva al contacto con la descarg permitiendo a la estructura elástica el expandirse. Lo adhesivos fundidos en caliente sensibles al agua también puede ser usados teniendo disparadores de tiempo basados sobre un hidrofília controlada o polímeros disparables con agua pueden se usados tal como los acrílicos sensitivos de base. Lo aglutinantes también incluyen amidas poliacrílicas, ácid poliacrílico y sus copolímeros, aglutinantes de almidón aglutinantes celulósicos, y aglutinantes a base de proteína.

Las fibras aglutinantes conjugadas las cuale pueden ser usadas en la práctica de ésta invención pueden se rizadas. Un lado de la fibra conjugada puede tener un prime componente disparable con agua tal como óxido de polietilen mientras que el otro lado de la fibra puede tener un segund componente de fibra elástica tal como tereftalato de polietilen (PET) . Muchos polímeros son degradables en esencialmente agu tal como agua de la llave la cual típicamente tiene un pH en e rango de alrededor de 6.5 a alrededor de 8.5 y puede servir com la parte degradable de agua de la fibra conjugada. Los polímero también pueden ser seleccionados para el primer componente lo cuales son sensibles o pueden hacerse degradables como u resultado del cambio del pH, cambio de concentración de io disuelto y/o cambio de temperatura en un ambiente acuoso.

Otro mecanismo el cual puede ser usado par disparar la degradabilidad en agua es la sensibilidad al ion, e donde el término "ion" es dado su significado convencional de u átomo o un grupo de átomos unido molecularmente, el cual ganado o perdido uno o más electrones y consecuentemente tien una carga eléctrica negativa o positiva. Ciertos polímero contienen compuestos a base de ácido (R-COO") los cuales s mantienen juntos mediante unión de hidrógeno. En un estado seco estos polímeros permanecen sólidos. Véase por ejemplo, la Patent de los Estados Unidos de América No. 4,419,403 otorgada a Varon la cual es incorporada aquí por referencia en su totalidad.

Los ejemplos de los polímeros capaces d degradarse en mezclas acuosas o en el agua del retrete so copolímeros injertados de poli (alcohol vinílico) suministrado por Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd., de Osaka, Japón codificados Ecomaty AX2000, AX10000 y AX-300G. Los polímero Nippon son solubles en agua fría pero son algo más lentos en s tasa de solubilidad que los polímeros Fuller. Aún otro prime polímero componente puede ser una amida de bloque de poliéter codificada Pebax MX1074, suministrada por Atochem (USA localizada en Philadelphia, Pennsylvania . El polímero Peba MX1074 está compuesto de epsilon-caprolactama (nilón 12) monómeros de tetrametilenglicol . Estos monómeros so polimerizados para hacer una serie de copolímeros de amida d bloque polieter. El polímero Pebax no es soluble en agua sino qu es hinchable en agua, y por tanto también puede usarse en u ambiente de volumen de agua superior también. Los polímer Fuller los cuales pueden ser igualados a un segundo componente polímero (núcleo) con una temperatura de suavizamiento o fundido de por lo menos de alrededor de 10 °C superior, tal co sería el caso con el polipropileno. Los polímeros Nippon Atochem pueden ser igualados con un segundo polímero component de rango de temperatura de derretido superior tal co polipropileno o poli (tereftalato de butileno) .

Más particularmente, el compuesto absorbent expandible de ésta invención puede tener pulpa en una cantidad d desde alrededor de 30 a alrededor de 80 por ciento por peso superabsorbente en una cantidad de desde alrededor de 10 alrededor de 60 por ciento por peso y aglutinante en una cantida de desde alrededor de 1 a alrededor de 10 por ciento por peso Aún más particularmente, el compuesto absorbente expandible pued tener pulpa en una cantidad de desde alrededor de 55 a alrededo de 75 por ciento por peso, el superabsorbente en una cantidad d desde alrededor de 20 a alrededor de 40 por ciento por peso y e aglutinante en una cantidad de desde alrededor de 3 a alrededo de 8 por ciento por peso. Tales compuestos pueden tener un densidad después de la compresión y antes del humedecimiento d entre alrededor de 0.1 gramos por centímetro cúbico y 0.30 gramo por centímetro cúbico, preferiblemente de alrededor de 0.2 gramos por centímetro cúbico.

Las Figuras anexas muestran la generación de volumen hueco como una función de la saturación para tre estructuras materiales que caen dentro del alcance de ést invención. En las Figuras, el volumen hueco está mostrado sobr el eje Y en unidades de centímetros cúbicos por gramo y l saturación está mostrada sobre el eje X en unidades de gramo po gramo .

Ejemplo La Figura 1 es una gráfica de la generación d volumen hueco en un compuesto que contiene el materia supérabsorbente rápido Stockhausen FAV880 a un 20 por ciento po peso, pulpa enlazada en forma cruzada químicamente NHB416 d Weyerhauser a 75 por ciento por peso, y Celbond T105 de Hoechst Celanese a 5 por ciento por peso con la saturación. La densida así producida fue de 0.04 gramos por centímetro cúbico y l muestra consistió de dos capas con un peso base plegado total d 400 gramos por metro cuadrado. La muestra fue prensada por minuto a 80 grados centígrados a una densidad final de 0. gramos/centímetro cúbico. La carta es un esquema de l generación volumen hueco como una función de saturación. Est esquema ilustra que la muestra comienza con una capacidad d volumen hueco de 6 centímetros cúbicos por gramo y dobla es capacidad a cerca de 12 centímetros cúbicos por gramo al alcanza la muestra 7 gramos por gramo de saturación.

Ejemplo La Figura 2 muestra datos comparables para u compuesto en capas que utiliza un material superabsorbente de Do AFA-130-53C lento en lugar del superabsorbente Stockhausen FAV88 de la Figura 1 y el material fue producido a una densidad d 0.055 g/centímetros cúbicos. Todos los otros materiales y la condiciones de prensado son idénticas a aquellas del Ejemplo 1 Como puede verse en la Figura 2, ésta composición genera un capacidad de volumen hueco muy similar como una función de l saturación incrementada.

Ejemplo Otra incorporación es un compuesto con la mism composición y condiciones de prensado que en el Ejemplo 2, per el compuesto obtuvo una densidad como fue producido de 0.1 gramos por centímetro cúbico. Con la densidad de inicio, l generación de volumen hueco es de sólo 10 centímetros cúbicos po gramo a 7 gramos por gramo de saturación, pero aún cae dentro de alcance de ésta invención. Las propiedades de generación d volumen hueco de éste compuesto están ilustradas en la Figura 3 Ejemplo Esta incorporación es un compuesto con los mismo materiales y condiciones de prensado del Ejemplo 1 excepto porq fueron usados 55 por ciento por peso de pulpa y 40 por ciento po peso de superabsorbente. Este compuesto tuvo una densidad co fue producido de 0.05 gramos por centímetro cúbico y una densida final de 0.2 gramos por centímetro cúbico. No hay una Figura qu represente la generación de volumen hueco de éste Ejemplo.

Ejemplo Esta incorporación es un compuesto con los mismo materiales y condiciones de prensado que las del Ejemplo excepto porque fueron usados 55 por ciento por peso de pulpa y 4 por ciento por peso de superabsorbente . El compuesto tuvo un densidad como fue producido de 0.053 gramos por centímetro cubico y una densidad final de 0.2 gramos por centímetro cúbico No hay una Figura que represente la generación de volumen huec de éste Ejemplo.

Las Tablas 1 y 2 muestran los datos de prueba d absorbencia gravimétrica (GAT) para los cinco Ejemplos así com para el material de pañal Huggies® comercialmente disponible. E material de pañal Huggies® fue tomado del material de retenció abajo del material de surgimiento en la zona de objetivo fronta de Huggies® para los pañales Him Ultratrim®, tamaño 3. Esto pañales están comercialmente disponibles de Kimberly-Clar Corporation, de Dallas, Texas. Estas muestras tienen un densidad de alrededor de 0.02 gramos por centímetro cúbico contuvieron cualesquier superabsorbentes comercialment disponibles Stockhausen FAV880 o Dow 2035 en una cantidad d alrededor de 38 por ciento por peso y pulpa Coosa 1654 disponible de Coosa Mills, de Coosa, Alabama, en una cantidad d alrededor de 62 por ciento por peso.

La Tabla 1 muestra los resultados del paña Huggies® para dos juegos de muestras así como los resultados par cada uno de los Ejemplos con las dos capas como se indicó. La muestras de pañal Huggies® tienen un peso base de alrededor d 800 gramos por metro cuadrado y los ejemplos con dos capa tuvieron un peso base de alrededor de 400 gramos por metr cuadrado. Los resultados de la Tabla 2 muestran los ejemplos un peso base de alrededor de 800 gramos por metro cuadrado.

Como puede verse de la Tabla 1, todos lo materiales de ejemplo absorbieron los 10 mililitros de descarg mucho más rápidamente que el pañal Huggies® sobre las descarga primera y segunda aún cuando sólo fue probada la mitad de la mas de material. Los materiales de ejemplo tuvieron alrededor de l mitad del volumen (calibre) del material de pañal Huggies®. Lo materiales de ejemplo usaron el volumen hueco disponible má eficientemente que el material comercialmente disponible com puede verse de los datos de volumen hueco sobre el lado derech de la Tabla 1. Los Ejemplos mantuvieron tasas de alta absorció aún después de alcanzar 70 por ciento de saturación.

La Tabla 2 muestra datos similares a los de l Tabla 1 pero usa un peso base y un volumen de inicio para lo materiales de ejemplo los cuales son de alrededor de iguales de material del pañal Huggies® . Como puede verse de los datos de l Tabla 2, el material de ejemplo todo absorbió todas las tre descargas de 10 mililitros más rápidamente que el material d pañal Huggies®. La utilización del volumen hueco también fue mu mej orada .

El material de los Ejemplos, aún cuand superficialmente es algo similar al material del pañal Huggies en composición, proporcionó funciones mejores. Esto se cree qu se debe a la generación del volumen hueco que ocurre a expandirse los materiales de ejemplo con el contacto con e líquido. Esta expansión es impulsada sólo por la expansión d superabsorbente normal como ocurre en el pañal Huggies®, po ejemplo, sino también por la expansión de la matriz fibrosa en l cual el superabsorbente está contenido. Se elimina por tanto e bloqueo de gel superabsorbente y la restricción de absorción d líquido subsecuente en los compuestos de ésta invención. Lo compuestos de ésta invención, por tanto, pueden ser usados com materiales de surgimiento, como materiales de retención con u surgimiento arriba como en los pañales Huggies® convencionales puede usarse como materiales de retención sin surgimiento debid a sus propiedades absorbentes superiores Aún cuando solo unas pocas incorporaciones ejemplo de esta invención se han descrito en detalle arrib aquellos expertos en el arte apreciarán fácilmente que s posibles muchas modificaciones en las incorporaciones de ejempl sin departir materialmente de las enseñanzas y ventajas novedos de esa invención. Por tanto, todas esas modificaciones se intent que sean incluidas dentro del alcance de esta invención como s define en las reivindicaciones anexas. En las reivindicaciones las reivindicaciones de medios más función se intenta que cubra las estructuras descritas aquí como llevando a cabo la funció recitada y no sólo los equivalentes estructurales sino tambié las estructuras equivalentes. Por tanto aún cuando un tornillo un clavo pueden no ser equivalentes estructurales en el sentid de que un clavo emplea una superficie cilindrica para asegura juntas las partes de madera, mientras que un tornillo emplea un superficie helicoidal, en el ambiente de la sujeción de partes d madera, un tornillo y un clavo pueden ser estructura equivalentes.

TABLA 1 PRUEBA DE ABSORBENCIA GRAVIMÉTRICA - FUENTE DE PUNTO A 4 CM DE CABEZA POSITIVA HUGGIES HUGGIES Ejemplo 1, dos capas 20 Ejemplo 2, dos capas Ejemplo 3, do-, tapas Ejemplo 4, dos capas < * < » 32 Ejemplo 4, dos capas Ejemplo 5, dos capas 10 25 TABLA 2 PRUEBA DE ABSORBENCIA GRAVIMÉTRICA - FUENTE DE PUNTO A 4 CM DE CABEZA POSITIVA Ejemplo 1, cuatro capas Ejemplo 2, cuatro capa» Ejemplo 3, cuatro capas 20 Ejemplo 4, cuatro capas 10 Ejemplo 5, cuatro capas 15

Claims (10)

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

1. Un compuesto absorbente expandible qu comprende pulpa en una cantidad de desde alrededor de 30 alrededor de 90 por ciento por peso, material superabsorbente e una cantidad de alrededor de 10 a alrededor de 70 por ciento po peso y un aglutinante en una cantidad efectiva, en donde dich compuesto se ha comprimido a una densidad de desde alrededor d 0.1 gramos por centímetro cúbico a alrededor de 0.3 gramos po centímetro cúbico.

2. El compuesto tal y como se reivindica en l cláusula 1 caracterizado porque tiene pulpa en una cantidad d desde alrededor de 40 a alrededor de 80 por ciento por peso, superabsorbente en una cantidad de desde alrededor de 10 alrededor de 50 por ciento por peso y una fibra aglutinante e una cantidad de desde alrededor de 2 a alrededor de 10 por cient por peso.

3. El compuesto tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque tiene pulpa en una cantidad de desde alrededor de 55 a alrededor de 75 por ciento por peso, superabsorbente en una cantidad de desde alrededor de 20 -a alrededor de 40 por ciento por peso y fibra aglutinante en una cantidad de desde alrededor de 3 a alrededor de 8 por ciento por peso.

4. Un compuesto absorbente expandible el cual s ha comprimido y el cual se expande rápidamente cuando se humedec a más de 80 por ciento de su grosor no comprimido y a más de 9 por ciento de su grosor no comprimido cuando se satura.

5. Un producto para el cuidado persona seleccionado del grupo que consiste de pañales, calzoncillos d aprendizaje, productos para la higiene de la mujer, prenda interiores absorbentes y productos para la incontinencia de adulto que comprende el material de la cláusula 1.

6. El producto tal y como se reivindica en l cláusula 5 caracterizado porque dicho producto para el cuidad personal es un producto para la incontinencia del adulto.

7. El producto tal y como se reivindica en l cláusula 5 caracterizado porque dicho producto para el cuidad personal es un producto para la higiene de la mujer.

8. El producto tal y como se reivindica en l cláusula 5 caracterizado porque dicho producto para el cuidad personal es un pañal .

9. Un proceso para producir un compuest absorbente expandible que comprende los pasos de: mezclar juntas pulpa en una cantidad de desd alrededor de 28 a alrededor de 90 por ciento por peso, materia superabsorbente en una cantidad de desde alrededor de 8 alrededor de 70 por ciento por peso y una fibra aglutinante e una cantidad de desde alrededor de 2 a alrededor de 20 por cient por peso para formar un tejido; comprimir dicho tejido a una temperatura y por u tiempo suficiente para producir un compuesto estabilizado qu tiene una densidad de entre alrededor de 0.1 g/cc y a alrededo de 0.3 g/cc.

10. El proceso tal y como se reivindica en l cláusula 9 caracterizado porque dicho tejido está calentado a un temperatura de entre alrededor de 80 y 100 grados centígrados. E U M E N Se proporciona un compuesto absorbente expandibl que comprende pulpa en una cantidad de desde alrededor de 28 alrededor de 90 por ciento por peso, material superabsorbente e una cantidad de desde alrededor de 8 a alrededor de 70 por cient por peso y una fibra aglutinante en una cantidad de desd alrededor de 2 a alrededor de 20 por ciento por peso, en donde e compuesto tiene una densidad de desde alrededor de 0.1 g/cc alrededor de 0.3 g/cc. Tal compuesto puede ser usado e productos para el cuidado personal como pañales, calzoncillos d aprendizaje, calzones interiores absorbentes, productos para l incontinencia del adulto y similares.