MXPA01005850A - Forros de capas multiples para productos para el cuidado personal - Google Patents

Abstract

Se proporciona un forro de capas múltiples para productos para el cuidado personal que tienen un tejido superior de fibras y un tejido inferior de fibra. E1 forro tiene una conductancia mayor de 100 darcies/ milésima de pulgada y la capa inferior tiene una capilaridad mayor que la de la capa superior. El forro tiene un peso base de entre alrededor de 0.4 onzas por yarda cuadrada y 1 onza por yarda cuadrada y más particularmente entre alrededor de 0.5 onzas por yarda cuadrada y 0.7 onzas por yarda cuadrada.

Description

1 FORROS DE CAPAS MÚLTIPLES PARA PRODUCTOS PARA EL CUIDADO PERSONAL Esta solicitud esta siendo presentada el mismo día 5 que el caso co-cedido que tiene el número de asunto de abogado 13919 intitulada "Materiales Crepados".

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un forro principalmente para productos para el cuidado personal tales como pañales, calzoncillos de aprendizaje, ropa para nadar, calzoncillos interiores absorbentes, productos para la incontinencia del adulto, productos para la higiene de la mujer y vendajes. Este material también puede ser usado en vendajes y vendas para heridas, almohadillas para lactancia y aplicaciones veterinarias.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 20 Los artículos para el cuidado personal, tales como pañales, típicamente están compuestos de componentes múltiples incluyendo el forro, el núcleo absorbente y el separador (también llamado una hoja inferior) . El forro en conjunción con la capa 25 o capas absorbentes frecuentemente debe entregar una suavidad y comodidad distintividad visual, absorbencia, limpieza y sequedad.

La extensión a la cual estos objetivos se alcanzan dependerá de la estructura y de la química de superficie de la hoja superior y del núcleo absorbente.

El forro es algunas veces mencionado como el forro de lado al cuerpo o la hoja superior y está usualmente a un lado del material de surgimiento. En la dirección del grosor del artículo, el material de forro es la capa en contra de la piel del usuario y de esta manera la primera capa en contacto con el liquido u otro exudado del usuario. El forro además sirve para aislar a la piel del usuario de los líquidos mantenidos en una estructura absorbente y debe ser dócil, de sensación suave y no irritante.

Los no tejidos tales como los tejidos unidos con hilado de monocomponente frecuentemente tienen menos que el desempeño funcional deseable debido a su tamaño de poro promedio generalmente pequeño, a su baja permeabilidad y a su naturaleza e dos dimensiones. Otras estructuras tal como los tejidos unidos con hilado de bicomponente y los tejidos cardados unidos a través de aire pueden ser tridimensionales pero también tienden a tener una baja permeabilidad de un tamaño de poro promedio pequeño. La permeabilidad y el tamaño de poro puede ser incrementado a través de, por ejemplo, un denier de fibra incrementado y un peso base disminuido, pero en los límites extremos, la suavidad y otras características estéticas pueden estar comprometidas.

Adicio.nalmente, bajo estas condiciones uno frecuentemente ve un intercambio en propiedades, por ejemplo, aumentos de tasa de absorción con aumento en la permeabilidad, pero el rehu edecimiento y el manchado también pueden incrementarse.

Los tejidos unidos con hilado (SBs) y los tejidos cardados y unidos (BC s) usados como forros son usualmente estructuras de capa única de peso ligero de fibras finas a fin de ser de costo eficiente y de proporcionar una buena apariencia. Sin embargo, si estos tejidos tienen bajas permeabilidades las cuales inhibirán el flujo de fluido, y estos pueden ser tratados con químicas de superficie (por ejemplo surfactantes) para mejorar la absorción del líquido. Los surfactantes usualmente intercambian la tensión de superficie del tejido haciendo que el tejido sea hidrofílico de manera que el líquido "mojará" o se extenderá a través de la superficie del tejido. Pero esta acción de humedecimiento deja al forro saturado, prolongando el contacto de líquido con la piel y aumentando la hidratación de la piel. Algunos materiales son inherentemente hidrofílicos y también serán saturados y promoverán el esparcimiento del fluido. Es deseable el que los artículos para el cuidado personal sean diseñados como para minimizar la hidratación de la piel ya que la hidratación de la piel contribuye a la correncia del salpullido de pañal. Si el forro tiene pobres cualidades de toma de liquido, permanece saturado, o tiene propiedades de esparcimiento de fluido, la hidratación de la piel será incrementada.

Aún existe por tanto una necesidad de un forro con buenas propiedades de absorción, una baja saturación, y propiedades de esparcimiento de fluido mínimas, el cual también tenga una buena apariencia y el cual reduzca la hidratación de la piel y el salpullido de pañal en forma acorde.

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN El objeto de la invención es logrado por un forro de capas múltiples para productos para el cuidado personal que tienen por lo menos un tejido primero o superior de fibras y un segundo o inferior tejido de fibras. Pueden haber capas o tejidos adicionales entre los mismos. El forro tiene una conductancia mayor de 100 darcies/milésima de pulgada y la capa inferior tiene una capilaridad mayor que la de la capa superior. El forro debe tener un peso base de entre alrededor de 0.2 onzas por yarda cuadrada y 1 onza por yarda cuadrada y más particularmente entre alrededor de 0.4 onzas por yarda cuadrada y 0.7 onzas por yarda cuadrada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura muestra una gráfica en relación general entre la reducción de TEWL en contra de la conductancia en tejidos en donde los diamantes representan tejidos los cuales son unidos a través de aire, los triángulos representan tejidos crepados, y los cuadrados representan tejidos unidos de punto.

DEFINICIONES "Desechable" incluye el ser desechado después de un uso único y no se intenta el que se lave y se vuelva a usar.

"Frontal" y "posterior" son usados a través de esta descripción para designar las relaciones respecto de la prenda misma, más bien que el sugerir cualesquier posición que la prenda asuma cuando está es colocada sobre un usuario.

"Hacia adentro" y "hacia afuera" se refiere a las posiciones relativas al centro de una prenda absorbente, y particularmente en forma transversal y/o longitudinalmente más cerca o hacia afuera del centro longitudinal y transversal de la prenda absorbente.

"Líquido" significa una sustancia sin partículas y/o un material sin partículas que fluye y puede asumir la forma interior de un recipiente adentro del cual este se vierte o se coloca.

La "Comunicación líquida" significa que el liquido es capaz de desplazarse desde una capa a otra capa, o de un lugar a otro dentro de una capa.

"Longitudinal" y "transversal" tiene su significado acostumbrado. El eje longitudinal yace en el plano del artículo cuando está colocado plano y completamente extendido y es generalmente paralelo a el plano vertical que divide un usuario parado en las mitades de cuerpo izquierda y derecha cuando el artículo es usado. El eje transversal yace en el plano del artículo generalmente perpendicular al eje longitudinal. El artículo como se ilustró es más largo en la dirección longitudinal que en la dirección transversal.

Como se uso aquí y en las reivindicaciones, el termino "comprendiendo" es inclusivo o de extremo abierto y no excluye los elementos no recitados adicionales, los componentes composicionales o los pasos del método.

Como se uso aquí el término "polímero" generalmente incluye pero no se limita a los homopolímeros, a los copolímeros tales como por ejemplo, de bloque, de injerto, al azar y a los copolímeros alternantes, ter polimeros, etc. y mezclas y modificaciones de los mismos. Además, a menos que se indique específicamente de otra manera, el término "polímero" incluirá todas las configuraciones geométricas posibles de la molécula. Estas configuraciones incluyen, pero no se limitan a las simetrías isotáctica, sindiotáctica y al azar.

Como se uso aquí el término "tejido o tela no tejida" significa un tejido que tiene una estructura de hilos o fibras individuales las cuales están entre colocadas, pero no en una manera identificable como en una tela tejida. Los tejidos o telas no tejidas se han formado de muchos procesos tales como por ejemplo, los procesos de soplado con fusión, los procesos de unión con hilado y los procesos de tejido cardado y unido. El peso base de las telas no tejidas es expresado usualmente en onzas de material por yarda cuadrada (osy) o gramos por metro cuadrado (gsm) y los diámetros de fibra útiles son usualmente expresados 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 uso aquí el término "microfibras" significa fibras de diámetro pequeña que tienen un diámetro promedio no mayo 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 fibra es el denier, el cual es definido como gramos por 9000 metros de una fibra y puede ser calculado como diámetro de fibra en mieras cuadradas, multiplicado por la densidad en gramos/centímetro cubico, multiplicado por 0.00707. Un denier más bajo indica una fibra más fina y un denier más alto indica una fibra más gruesa o más pesada. Por ejemplo, el diámetro de una fibra de polipropileno dado como de 15 mieras puede convertirse a den.Ler mediante el poner al cuadrado, multiplicando el resultado por 0.89 gramos por centímetro cubico y multiplicando por 0.00707. Por tanto, una fibra de polipropileno de 15 mieras tiene un denier de alrededor de (152 x 0.89 x .00707 = 1.415). Afuera de los Estados Unidos de América, la unidad de medida es más comúnmente el "tex" el cual es definido como los gramos por kilómetro de fibra. El tex puede ser calculado como denier/9.

Como se uso aquí, el término "fibras unidas con hilado"' se refiere a fibras de diámetro pequeño las cuales son formadas mediante el extruir el material termoplástico fundido como filamentos desde una pluralidad de vasos capilares finos usualmente circulares de un órgano hilandero con el diámetro de los filamentos extruidos entonces siendo rápidamente reducido tal como se indica por ejemplo, en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 4.340.563 otorgada a Appel y otros, 3.692.618 otorgada a Dorschner y otros, 3.802.817 otorgada a Matsuki y otros, 3.338.992 y 3.341.394 otorgada a Kinney, 3.502.763 otorgada a Hartman, y 3.542.615 otorgada a Dobo y otros. Las fibras unidas con hilado son generalmente no pegajosas cuando estas son depositadas sobre una superficie recolectora. Las fibras unidas con hilado son generalmente continuas y tienen diámetros promedios (desde una muestra de por lo menos 10) más grandes de 7 mieras, más particularmente, entre alrededor de 10 y 20 mieras. Las fibras también tienen formas tales como aquellas descritas en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 5.277.976 otorgada a Hogle y otros, 5.466.410 otorgada a Hills y 5.069.970 y 5.057.368 otorgada a Largman y otros, las cuales describen fibras con formas no convencionales.

Como se uso aquí el termino "fibras sopladas con fusión" significa fibras formadas mediante el extruir un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de vasos capilares de matriz finos usualmente circulares como hilos o filamentos fundidos adentro de unas corrientes de gas (por ejemplo de aire) usualmente calientes y a alta velocidad y convergentes las cuales atenúan los filamentos del material termop ástico fundido para reducir su diámetro, el cual puede ser a un diámetro de microfibra. Después, las fibras sopladas con fusión son llevadas por la corriente de gas a alta velocidad y son depositadas sobre una superficie recolectora para formar un tejido de fibras sopladas con fusión y dispersadas al azar. Tal proceso está descrito, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3.849.241 otorgada a Butin y otros. Las fibras sopladas con fusión son microfibras las cuales pueden ser continuas o discontinuas, son generalmente más pequeñas de 10 mieras en diámetro promedio, y son generalmente pegajosos cuando se depositan sobre una superficie recolectora.

Las "fibras conjugadas" se refieren a fibras las cuales se han formado de por lo menos 2 polímeros extruidos de extrusores separados pero hilados juntos para formar una fibra. Las fibras conjugadas son también algunas veces mencionadas como fibras de multicomponentes o de bicomponente. Los polímeros son usualmente diferentes unos de otro aún cuando las fibras conjugadas pueden ser fibras de monocomponente. Los polímeros están arreglados en zonas distintas colocadas en forma esencialmente constante a través de la sección transversal de las fibras conjugadas y se extienden continuamente a lo largo de la longitud de las fibras conjugadas. La configuración de tal fibra conjugada puede ser, por ejemplo, un arreglo de vaina/núcleo en donde un polímero está rodeado por otro o puede ser un arreglo de lado por lado, un arreglo de pastel o un arreglo de "islas en el mar". Las fibras conjugadas enseñan en la patente de los Estados Unidos de América No. 5.108.820 otorgada a Kaneko y otros, en la patente de los Estados Unidos de América No. 5.336.552 otorgada a Strack y otros y en la patente de los Estados Unidos de América No. 5.382.400 otorgada a Pike y otros. Para las fibras de dos componentes, los polímeros pueden estar presentes en proporciones de 75/25, 50/50, 25/75 o cualesquier otras proporciones deseadas. Las fibras también pueden tener formas tales como aquellas descritas en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. .277.976 otorgada a Hogle y otros y 5.069.970 y 5.057.368 otorgada a Largman y otros incorporadas aquí por referencia en su totalidad, las cuales describen fibras con formas no convencionales .

Las "fibras de biconstituyente" se refieren a fibras las cuales se han formado de por lo menos dos polímeros extruidos del mismo extrusor como una mezcla. El término "mezclas" esta definido abajo. Las fibras de biconstituyente no tienen los varios componentes de polímero arreglados en zonas distintas colocadas en forma relativamente constante a través de la sección transversal de la fibra y los varios polímeros son usualmente no continuos a lo largo de la longitud completa de la fibra, en vez de esto usualmente formando fibrillas o protof ibrillas las cuales inician y terminan al azar. Las fibras de biconstituyentes son algunas veces también mencionadas como fibras de multiconstituyentes. Las fibras de este tipo general están discutidas en, por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de América No. 5.108.827 otorgada a Gessner. Las fibras de biconstituyentes están también discutidas en el libro de texto Mezclas y compuestos de polímero de John a. Manson y Leslie H. Sperling, derechos reservados 1976 por Plenum Press, una división de Ple um Publishing Corporation de Nueva York, IBSN 0-306-30831-2, páginas 273 a 277.

El "tejido cardado y unido" se refiere a tejidos hechos de fibras básicas las cuales son enviadas a través de una unidad de peinado o de cardado, la cual rompe, separa y alinea las fibras cortas en la dirección de la máquina para formar una tela no tejida fibrosa orientada generalmente en la dirección de la máquina. Tales fibras son usualmente compradas en pacas las cuales son colocadas en una desmenuzadora la cual separa las fibras antes de la unidad de cardado. Una vez que el tejido es formado, este es entonces unido por uno o más de varios métodos conocidos de unión. Tal método de unión es una unión de polvo, en donde un adhesivo en polvo es distribuido a través del tejido y despiués es activado, usualmente mediante calentamiento del tejido y adhesivo con aire caliente. Otro método de unión adecuado es la unión con patrón, en donde los rodillos de calandrado calentados o el equipo de unión ultrasónico son usados para abrir las fibras juntas, usualmente en un patrón de unión localizado, aún cuando el tejido puede ser unido a través de su superficie completa si así se desea. Otro método de unión adecuado y muy conocido, particularmente cuando se usan fibras básicas de bicomponente es la unión a través de aire.

La "colocación por aire" es un proceso muy conocido por medio del cual una capa no tejida fibrosa puede ser formada. En el proceso de colocación por aire, los manojos de fibras pequeñas tienen longitudes típicas variando de desde alrededor de 6 a alrededor de 19 milímetros y están separadas y llevadas en un suministro de aire y después se depositan sobre una rejilla formadora usualmente con la ayuda de un suministro de vacío. Las fibras depositadas al azar entonces son unidas unas a otras usando, por ejemplo, aire caliente o adhesivo rociado.

Como se uso aquí, la unión a través de aire o "TAB" significa un proceso de unión de una tela de fibra no tejida en la cual el aire es suficientemente caliente para fundir o parcialmente fundir el polímero del cual se hacen las fibras. La velocidad del aire es de entre 100 y 500 pies por minuto y el tiempo de permanencia puede ser tan prolongado como de 6 segundos. La fusión y la resolidificación del polímero proporciona la unión. La unión a través de aire tiene una variabilidad relativamente restringida y dado que la unión a través de aire requiere el fundido de por lo menos un componente para lograr la unión, esta está restringida a los tejidos con dos componentes como las fibras conjugadas o aquellos los cuales incluyen un adhesivo. En el unidor a través de aire, el aire que tiene una temperatura arriba de la temperatura de fusión de un componente y abajo de la temperatura de fusión de otro componente es dirigido desde una cubierta circundante, a través del tejido y hasta los medios de retiro o de soporte de rodilla perforado. Alternativamente, el unidor a través de aire puede ser un arreglo plano en donde el aire es dirigido verticalmente hacia abajo sobre el tejido. Las condiciones de operación de las dos configuraciones son similares, la diferencia primaria siendo la geometría del tejido durante la unión. El aire caliente funde el componente de polímero de extrusión más baja y por tanto forma uniones entre los filamentos para integrar el tejido.

Como se uso aquí, el término "medios de unión con puntada" por ejemplo, el cosido de un material de acuerdo con las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 4.891.957 otorgada a Strack y otros y 4.631.933 otorgada a Carey, Jr.

Como se uso aquí "la unión ultrasónica" significa un proceso llevado a cabo, por ejemplo, mediante el pasar la tela entre un cuerno sónico y un rodillo de yunque como se ilustró en la patente de los Estados Unidos de América No. 4.374.888 otorgada a Bornslaeger.

Como se uso aquí "la unión de punto térmico" involucra el pasar un tejido o tela de fibras que van a ser unidas entre un rodillo de calandrado calentado y un rodillo de yunque. El rodillo de calandrado usualmente tiene, aún cuando no siempre un patrón en alguna manera de forma que la tela completa no este unida a través de su superficie completa, y el rodillo de yunque es usualmente plano. Como resultado de esto, varios patrones para los rodillos de calandrado se han desarrollado por razones funcionales así como estéticas. Un ejemplo de un patrón que tiene puntos es el patrón Hansen Pennings o "H&P" con alrededor de una área de unión de 30 porciento con alrededor de 200 uniones por pulgada cuadrada como se enseña en la patente de los Estados Unidos de América No. 3.855.046 otorgada a Hansen y Pennings. El patrón H&P tiene áreas de unión de perno o de punto cuadrado en donde cada perno tiene una dimensión lateral de 0.965 milímetros, un espaciamiento de 1.778 milímetros entre los pernos, y una profundidad de unión de 0.584 milímetros. El patrón resultante tiene un área unida de alrededor de 29.5 porciento. Otro patrón de unión de punto critico es el patrón de unión Hansen Pennings expandido o "EHP" el cual produce un área de unión de 15 porciento por un perno cuadrado teniendo una dimensión lateral de 0.94 milímetros, un espaciamiento de 2.464 milímetros y una profundidad de 0.991 milímetros. Otro patrón de unión de punto típico designado "714" tiene áreas de unión de perno cuadrado en donde cada perno tiene una dimensión lateral de 0.023 pulgadas, un espaciamiento de 0.062 pulgadas (1.575 milímetros) entre los pernos, y una profundidad de unión de 0.033 pulgadas (0.838 milímetros). El patrón resultante tiene un área unida de alrededor de 15 porciento. Aún otro patrón común es el patrón de estrella en C el cual tiene un área unida de alrededor de 16.9 porciento. El patrón de estrella en C tiene una barra en la dirección transversal o diseño "de pana" interrumpido por estrellas fugaces. Todos los patrones comunes incluyen un patrón de diamantes con diamantes repetitivos y ligeramente descentrados con alrededor de una unión de 16 porciento y un patrón de tejido de alambre que se ve como su nombre lo sugiere, como una rejilla de ventana, con alrededor de una área unida de 19 porciento. Típicamente, el porciento de área de unión varia de desde alrededor de 10 porciento a alrededor de 30 porciento del área del tejido laminado de tela. Como se conoce en el arte, la unión de punto sostiene a las capas laminadas juntas así como el que imparte integridad a cada capa individual mediante el unir los filamentos y/o las fibras dentro de cada capa.

Como se uso aquí "no unido con patrón" o intercambiablemente "no unido de puntos" o "PUB" significa un patrón de tela que tiene áreas unidas continuas que definen una pluralidad de áreas no unidas discretas. Las fibras o filamentos dentro de las áreas no unidas discretas están dimensionalmente estabilizadas por las áreas unidas continuas que rodean o circundan cada área no unida, de manera que ninguna capa de respaldo de soporte de película o de adhesivo es requerida. Las áreas no unidas están diseñadas específicamente para proporcionar espacios entre las fibras o filamentos dentro de las áreas no unidas. Un proceso adecuado para formar el material no tejido y no unido con patrón de esta invención incluye el proporcionar un tejido o tela no tejida que proporciona los rodillos de calandrado primero y segundo colocados opuestamente y el definir un punto de presión entre los mismos con por lo menos uno de dichos rodillos estando calentado y teniendo un patrón de unión sobre su superficie más exterior que comprende un patrón continuo de áreas de planicie que definen una pluralidad de aberturas discretas, perforaciones u orificios, y el pasar el tejido o la tela no tejida dentro del punto de presión formado por dichos rodillos. Cada una de las aberturas en dicho rodillo o rodillos definidas por las áreas de planicie continuas forma un área no unida discreta en por lo menos una superficie del tejido o tela no tejida en la cual las fibras o filamentos del tejido están esencialmente o completamente no unidas. Dicha forma alterna, el patrón continuo de áreas de planicie en dicho rodillo o rodillos forma un patrón continuo de áreas unidas que definen una pluralidad de áreas no unidas discretas sobre por lo menos una superficie de dicho tejido o tela no tejida. Las incorporaciones alternas del proceso antes mencionado incluye la preunión del tejido o tela no tejida antes de pasar el tejido o la tela dentro del punto de presión formado por los rodillos de calandrado, o el proporcionar telas no tejidas múltiples para formar un laminado no unido con patrón.

"Producto para el cuidado personal" significa pañales, calzoncillos de aprendizaje, ropa para nadar, prendas interiores absorbentes, productos para la incontinencia del adulto, vendajes y productos para la higiene de la mujer.

"Productos para la higiene de la mujer" significa toallas sanitarias o almohadillas, tapones y forros para bragas. "Área de objetivo" se refiere al área o posición sobre un producto para el cuidado personal en donde una descarga es normalmente entregada por un usuario.

MÉTODOS DE PRUEBA Y MATERIALES Peso base: Una muestra de un circulo de 7.6 centímetros de diámetro se corto y se peso usando una balanza. El peso es registrado en gramos. El peso es dividido por el área de muestra. Se midieron y promediaron 5 muestras.

Densidad: La densidad de los materiales es calculada mediante el dividir el peso por área de unidad de una muestra en gramos por metro cuadrado (gsm) por el calibre del material. Un total de tres muestras serán evaluadas y promediadas para los valores de densidad.

Permeabilidad: La permeabilidad es obtenida de una medición de la resistencia por el material al flujo del líquido. Un líquido de viscosidad conocida es forzado a través del material de un grosor dado a una tasa de flujo constante y la resistencia al flujo, medida como una caída de presión es vigilada. La ley de Darcy es usada para determinar la permeabilidad como sigue: Permeabilidad = [tasa de flujo x espesor x viscosidad / caída de presión] [ecuación 1] .

En donde las unidades son: permeabilidad centímetros cuadrados o darcies 1 darcy = 9.87 x 109 centímetros cuadrados tasa de flujo: cm/seg viscosidad: Pascal-seg caída de presión: Pascales El aparato consiste de un arreglo en donde un pistón dentro de un cilindro empuja un liquido a través de la muestra que va a ser medido. La muestra es agarrada entre dos cilindros de aluminio con los cilindros orientados verticalmente. Ambos cilindros tienen un diámetro exterior de 3.5 pulgadas, un diámetro interior de 2.5 pulgadas y una longitud de 6 pulgadas. La muestra de tejido de tres pulgadas de diámetro es mantenida en el lugar por sus orillas exteriores y por tanto está completamente contenida dentro del aparato. El cilindro inferior tiene un pistón que es capaz de moverse verticalmente dentro del cilindro a una velocidad constante y está conectado a un transductor de presión que es capaz de vigilar la presión encontrada por una columna de líquido fue aportada por el pistón. El transductor es colocado para desplazarse con el pistón de manera que no hay una presión adicional medida hasta que la columna de liquido hace contacto con la muestra y es empujada a través de esta. En este punto, la presión adicional medida se debe a la resistencia del material al flujo del liquido a través de este. El pistón es movido por un conjunto de carro que es impulsado por un motor escalador. La prueba empieza mediante el mover el pistón a una velocidad constante hasta que el liquido es empujado a través de la muestra. El pistón es entonces detenido y se nota la presión de línea de base. Esto corrige por los defectos de flotación de la muestra. El movimiento entonces es reasumido por un tiempo adecuado para medir la nueva presión. La diferencia entre las dos presiones es la presión debida a la resistencia al material al flujo de liquido y es la caída de presión usada en la ecuación (1) . La velocidad del pistón es la tasa de flujo. Cualesquier liquido cuya viscosidad sea conocida puede asarse, aún cuando un liquido que humedece el material es preferido ya que esto asegura que se logre el flujo saturado. Las mediciones fueron llevadas a cabo usando una velocidad de pistón de 20 centímetros por minuto, aceite mineral (Peneteck Technical Mineral Oil fabricado por Penreco de los Angeles California) de una viscosidad de 6 centipoises.

Alternativamente, la permeabilidad puede ser calculada de la siguiente ecuación: Permeabilidad = O.051*R* (I-Porosidad) * (Porosidad/ (I-Porosidad) )275 [Ecuación 2] en donde R = radio de fibra y Porosidad = 1 - (densidad tejida/densidad de fibra) [Ecuación 3] La referencia en la ecuación 2 puede ser encontrada en el artículo "cuantificación de permeabilidad de cama de fibra unidireccional de J. Westhuizen y J.P. Du Plessis en el Diario de Materiales Compuestos, 28 (7), 1994. Nótese que las ecuaciones muestran que la permeabilidad puede ser determinada si son conocidos el radio de fibra, la densidad del tejido y la densidad de la fibra.

Calibre de material (grosor) : El calibre de un material es una medida del grosor y se mide a 0.05 libras por pulgada cuadrada con un probador de volumen tipo Starrey con una placa de acrílico, en unidades de milímetros. En la practica, 10 repeticiones de cualesquier medición deben hacerse y promediarse.

Perdida de aqua transepidérmica (TE L) : Los valores de hidratación de piel son determinados mediante el medir la perdida de agua transepidérmica (TEWL) y pueden determinarse mediante el emplear el siguiente procedimiento de prueba.

La prueba es llevada a cabo sobre adultos sobre el antebrazo. Cualesquier medicamentos deben ser revisados para asegurarse que estos no afecten los resultados de prueba y los antebrazos del sujeto deben estar libres de cualesquier condiciones de la piel tal como salpullidos o abrasiones. Los sujetos deben relajarse en el ambiente de prueba, el cual debe estás a 22 grados centígrados con una humedad de 40 porciento, por alrededor de 15 minutos antes de la prueba y el movimiento debe mantenerse a un mínimo durante la prueba. Los sujetos deben usar camisas de manga corta, no bañarse o ducharse por alrededor de 2 horas antes de la prueba, y no deben aplicar ningunos perfumes, lociones, polvos, etc. , al antebrazo.

Las mediciones son tomadas con un evaporímetro, tal como un instrumento evaporímetro EP1 distribuido por Servomed AB, de Estocolmo Suecia.

Una lectura de línea de base debe ser tomada sobre el antebrazo del sujeto y debe ser de menos de 10 gramos por metro cuadrado por hora. Cada medición de prueba es tomada sobre un período de 2 minutos con los valores de pérdida de agua transepidérmica tomados una vez por segundo (un total de 120 valores de perdida de agua transepidérmica) . La salida digital del instrumento de evaporímetro EP1 da la tasa de la perdida de agua evaporativa (TEWL) en gramos por metro cuadrado por hora.

Para la prueba, el extremo de un tubo surtidor es colocado sobre el antebrazo medio. Una banda de brazo es colocada sobre el antebrazo del sujeto directamente sobre el extremo del tubo. El ojo del tuvo debe de estar de cara a la zona de carga de objetivo.

Sostener el producto en el lugar con la cinta sin permitir que esta se ponga en contacto con la piel del sujeto. Para la prueba aquí, el producto fue un pañal HUGGIES UTRATRIM paso 3 que tiene 8.9 gramos de superabsorbente colocado en una zona de alrededor de 63.6 milímetros de ancho y el forro estándar fue reemplazado con el tejido que va a ser probado.

Colocar una red estirable tal como aquella disponible de Zens Industrial Knit Products de Milwaukee, Wl, sobre el producto para ayudar a mantener en un lugar.

Tres cargas iguales de 60 milímetros de agua salada fisiológica disponibles de VWR Scientific Products (800-932-5000) a alrededor de 35 grados centígrados son entregadas al producto a un intervalo de 45 segundos por una bomba tal como una bomba surtidora/de carga MASTERFLEX Digi-Static. Después de los 60 minutos, el producto es removido del antebrazo del sujeto y las lecturas del evaporímetro se toman inmediatamente sobre la piel en donde el producto había estado.

Los valores de perdida de agua transepidérmica son reportados como la diferencia entre los valores de una hora y de línea de base en gramo por metro cuadrado por hora.

Conductancia : Esta es calculada como la permeabilidad por grosor de unidad y da una medida de la abertura de una estructura particular y así una indicación de la facilidad relativa a la cual un material transmitirá el líquido. La figura es una gráfica de la reducción de perdida de agua transepidérmica en contra de la conductancia con la conductancia o sobre el eje X con cada división representando 50 darcies/milésima de pulgada y la reducción de perdida de agua transepidérmica en unidades de cambio de porcentaje sobre un eje Y.

Capilaridad: La capilaridad es definida como la tendencia de los líquidos a ser absorbidos y ser mantenidos dentro de una estructura porosa. Esta tendencia, expresada como presión capilar es cuantificada por la siguiente ecuación: Presión capilar = [Ecuación 4] Gama = tensión de del líquido con solido, una medida de la Porosidad = 1 - (densidad de tejido/densidad de fibra) Para las estructuras fibrosas, el radio de poro efectivo, refecüvo puede ser calculado de lo siguiente: refectivo := Porosidad x diámetro de fibra/4 x (1 - porosidad) [Ecuación 5] DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a una hoja superior o forro cuando se usa en un artículo absorbente para proporcionar una sequedad de piel incrementada.

Un forro debe tener propiedades de toma de manera que la corriente de liquido entrante sea transportada a través del material y por tanto, ocurra un estancado mínimo de líquido en las superficie superior. Adicionalmente, la capa superior del forro debe tener una saturación mínima de manera que la hidratación de la piel no es incrementada. Esto puede ser logrado mediante el proporcionar una estructura que tenga una conductancia al liquido de las o igual a 100 darcies/milésima de pulgada de grosor y que posea un gradiente capilar de manera que la capilaridad de la capa de superficie superior sea más baja que la de la capa inferior.

El forro seco de la invención es un tejido de capas múltiples en donde la superficie superior del tejido es porosa e idealmente, hidrofóbica y la superficie de fondo del tejido es porosa e hidrofílica. La capilaridad de la capa superior requiere ser más baja que la de las otras capas. Esto siempre será verdadero para una capa superior hidrofóbica sin importar de su tamaño de poro, de otra manera la ecuación capilar es usada para establecer el gradiente capilar correcto. La capa hidrofílica de fondo ayuda a jalar el líquido desde la capa hidrofóbica a la siguiente capa del artículo absorbente. Debe haber un contacto íntimo entre las capas así como entre el forro y la siguiente capa en la estructura absorbente. Esto asegura que el drenado adecuado de la capa superior ocurra para una saturación mínima. Por "contacto íntimo" lo que se quiere decir es qu€i hay un contacto suficiente para que el líquido se transfiera fácilmente entre las capas.

De acuerdo a la ecuación de presión de puente dada abajo, si la capa hidrofóbica es delgada (t es pequeño) y porosa (R es grande) , entonces el líquido pasará a través de la capa. La presión de puente debe ser más pequeña que la cabeza hidrostática ejercida por el líquido a fin de que el líquido pase a través. Un gradiente capilar solo no es suficiente para reducir la hidratación de la piel. La alta conductancia y el esparcimiento de fluido mínimo también debe ser considerado.

Ecuación de presión de puente: Ppuente =4 x y x t/ (refectivo2 + a) en donde; ? = tensión de superficie de fluido refect¡vo = tamaño de poro efectivo t = grosor de capa hidrofóbica.

Las capas pueden telas no tejidas hechas de acuerdo a varios procesos conocidos en el arte incluyendo la unión con hilado, el cardado y la colocación por aire. Los tejidos pueden ser unidos de acuerdo a procesos conocidos así como el incluir la unión a través de aire, la unión con puntada, la unión ultrasónica, la unión de punto y la no unión con patrón (o de punto) .

Los polímeros útiles en la fabricación de los tejidos de la invención incluyen los polímeros termoplásticos como las poliolefinas, los poliésteres y los poliamidas. Los polímeros elásticos también pueden ser usados e incluyen los copolímeros de bloque tales como los poliuretanos, los copoliéter esteres, los copolímeros de bloque de poliéter poliamida, los etileno vinil acetatos (EVA) , los copolímeros de bloque que tienen la formula general A-B-A' o A-B como copoli (estireno/etileno-butileno) , estireno-poli (etileno-propileno) -estireno, estireno-poli (etileno-butileno) - estireno, (poli stireno/poli (etileno-butileno) -poliestireno, poli (estireno/etileno-butileno/estireno) y similares. Las poliolefinas que usan catalizadores de sitio único, algunas veces mencionados como catalizadores de metaloceno, también pueden ser usados.

Muchas poliolefinas están disponibles para la producción de fibra, por ejemplo los polietilenos tal como el polietileno de baja densidad lineal ASPUN®6811A de Dow Chemical, y los polietilenos de alta densidad 2553 LLDPE y 25355 y 12350 son tales polímeros adecuados. Los polietilenos tienen tasas de flujo de fundido, respectivamente, de alrededor de 26, 40, 25 y 12. Los polipropilenos formadores de fibra incluyen el polipropileno Escorene® PD 3445 de Exxon Chemical Company y PF-304 de Montell Company. Muchas otras poliolefinas están comercialmente disponibles. Las fibras usadas para producir los tejidos útiles en esta invención pueden ser fibras de monocomponente, conjugadas (de bicomponente) o de biconstituyente. Si son conjugadas, estas pueden tener configuraciones de lado por lado de vaina/núcleo o de islas en la corriente. Las fibras pueden ser rizadas o rizables de acuerdo a por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de América No. .382.400 otorgada a Pike. El peso base de los tejidos puede ser de entre alrededor de 6.8 gramos por metro cuadrado y 33.9 gramos por metro cuadrado o más particularmente entre 13.6 gramos por metro cuadrado y 23.7 gramos por metro cuadrado. El peso base de la capa superior hidrofóbica debe ser tal que la ecuación de presión de puente sea satisfecha. Esto es, la presión de puente apropiada para hacer que el liquido penetre en la capa hidrofóbica espontáneamente debido a que su cabeza hidrostática es usada para determinar el tamaño de poro efectivo y el grosor. La ecuación 5 puede ser usada para determinar el tamaño de poro efectivo dado la densidad del tejido y el tamaño de fibra e espesor pueden ser determinados mediante el dividir el peso base por la densidad del tejido. Para la mayoría de las aplicaciones, es usada una cabeza hidrostática de menos de un centímetro. Adicionalmente, debe haber un contacto íntimo entre las capas que puede ser logrado por el proceso de formación de tejido, a través de la unión de las capas como se discutió arriba y a través de la aplicación de presión.

Se ha encontrado que el forro de la invención debe tener una conductancia arriba de 100 darcies por milésima de pulgada de grosor. Los datos experimentales muestran que la perdida de agua transepidérmica (TEWL) disminuye significativamente cuando la conductancia está arriba del nivel critico de 100 darcies por milésima de pulgada.

La diferencia capilar entre las dos capas también aumenta la toma y minimiza la saturación.

Los ejemplos siguientes ilustran las ventajas de la invención. Nótese que en los ejemplos, las reducciones en los números de perdida de agua transepidérmica son relativos a un control. El control fue un tejido unido con hilado de polipropileno de 0.5 onzas por yarda cuadrada y 2.2 denier con un patrón de unión de punto de tejido de alambre. El control también tuvo un tratamiento de 0.3 porciento por peso de surfactante AHCOVEL. El control tuvo un grosor de 0.2 milímetros, una densidad de 0.071 gramos por centímetro cubico, una permeabilidad de alrededor de 640 darcies y una conductancia de alrededor de 70 darcies/milésima de pulgada. Los resultados de la prueba de los tejidos de control y de ejemplo pueden encontrarse en la tabla 1.

EJEMPLO 1 Se produjo un tejido unido con hilado que tiene una configuración de fibra conjugada de lado por lado. Una mitad de la fibra se hizo de polipropileno Exxon 3155 y la otra de polietileno de baja densidad lineal ASPUN 6811 de Dow. El peso base del tejido fue de 0.07 onzas por yarda cuadrada con 0.3 onzas por yarda cuadrada en la capa superior y 0.4 onzas por yarda cuadrada en la capa inferior para una proporción de 43:57.

Las fibras de la capa superior tuvieron un denier de alrededor de 2.5 y la capa inferior de alrededor de 6. La capa inferior también incluyo alrededor de 1.25 porciento por peso de surfactante interno MASIL SF-19 de PPG Corporation.

Las capas fueron producidas juntas con la capa superior siendo hecha directamente sobre la capa inferior y entonces las capas fueron unidas a través de aire.

El tejido así producido fue probado de acuerdo a los métodos de volumen, densidad y perdida de agua transepidérmica. El volumen del tejido fue de alrededor de 0.84 milímetros. La densidad fue de alrededor de 0.028 gramos por centímetro cubico y el cambio en perdida de agua transepidérmica fue de alrededor de = - 21.8 porciento. La permeabilidad fue de alrededor de 5570 darcies y la conductancia de alrededor de 164 darcies/milésima de pulgada.

EJEMPLO 2 Un tejido cardado y térmicamente unido compuesto de fibras básicas mezcladas fue producido. Las fibras dentro de este ejemplo fueron producidas por KoSa y Chisso Corporation e incluyeron fibras de bicomponente de vaina/núcleo así como fibras de poliéster. El peso base global fue de 0.6 onzas por yarda cuadrada con 0.3 onzas por yarda cuadrada en la capa superior y 0.3 en la inferior para una proporción de capa de 50:50. La capa superior estuvo compuesta de 100 porciento de fibras básicas de bicomponente tipo 256, fusión 35103A, de KoSa, con un terminado de capa superior hidrofóbico. La capa inferior contuvo 60 porciento de fibras de bicomponente Chisso tipo 233 de Chisso con un terminado hidrofóbico HR6 y 40 porciento de fibra de poliéster tipo 295 fusión numero 635020 con un terminado hidrofílico de KoSa. El tejido en capas fue producido en línea o usando una tarjeta múltiple puesta en donde cada capa fue formada separadamente y después de pusieron juntas y se unieron térmicamente.

El tejido así producido fue probado de acuerdo a los métodos de volumen, densidad y pedida de agua transepidérmica. El volumen del tejido fue de alrededor de 0.86 milímetros . La densidad fue de alrededor de 0.025 gramos por centímetro cubico y el cambio en la perdida de agua transepidérmica fue de alrededor de =23.3 porciento. La permeabilidad fue de alrededor de 4750 darcies y la conductancia fue de alrededor de 140 darcies/milésima de pulgada.

EJEMPLO 3 Se produjo un tejido cardado y unido. El peso base del tejido fue de 0.7 onzas por yarda cuadrada con 0.3 onzas por yarda cuadrada en la capa superior y 0.4 onzas por yarda cuadrada en la capa inferior para una proporción de 43:57. Las fibras de la capa superior tuvieron un denier de alrededor de 3 y se hicieron de fibras KoSa T-256. La capa superior también fue tratada con 0.3 porciento por peso de surfactante AHCOVEL disponible de ICI Chemicals. La capa inferior fue las mismas fibras de mezclas como en el ejemplo 2.

Las capas fueron producidas de acuerdo al proceso de cardado y entonces unidas a través de aire. El tejido así producido fue probado de acuerdo a los métodos de volumen, densidad y permeabilidad. El volumen del tejido fue de alrededor de 1.4 milímetros. La densidad fue de alrededor de 0.024 gramos por centímetro cubico. La permeabilidad fue de alrededor de 6845 darcies y la conductancia de alrededor de 170 darcies/milésima de pulgada.

Tal tejido se cree que útil para las aplicaciones de la higiene femenina y de esta manera no fue probado de acuerdo al método de perdida de agua transepidérmica.

EJEMPLO 4 Se produjo una un tejido cardado y unida térmicamente compuesto de fibras básicas mezcladas. Las fibras dentro de este ejemplo fueron producidas por KoSa y Chisso Corporation e incluyeron fibras de bicomponente de vaina/núcleo así como fibras de poliéster. El peso base global fue de 0.6 onzas por yarda cuadrada con 0.3 onzas por yarda cuadrada en la capa superior y 0.3 en la inferior para una proporción por capa de 50:50. La capa superior estuvo compuesta de 50 porciento de fibras básicas de bicomponente tipo 256 fusión 35103A con un terminado de capa superior hidrofóbica y 50 porciento de fibras básicas de bicomponente tipo 256 fusión 34687A con un terminado de capa superior hidrofóbica, ambos de KoSa. La capa inferior contuvo 60 porciento de fibras de bicomponente Chisso tipo 233 de Chisso con un terminado hidrofóbico HR6 y 40 porciento de fibra de poliéster tipo 295 fusión número 635020, con un terminado hidrofílico de KoSa. Este tejido en capas fue producido en línea usando una tarjeta múltiple puesta en donde cada capa fue formada separadamente y después se juntaron y se unieron térmicamente.

El tejido así producido fue probado de acuerdo a los métodos de volumen, densidad y perdida de agua transepidérmica. El volumen del tejido fue de alrededor de 0.86 milímetros. La densidad fue de alrededor de 0.025 gramos por centímetro cubico, y el cambio en la perdida de agua transepidérmica fue de alrededor de = -12 porciento. La permeabilidad fue de alrededor de 4750 darcies y la conductancia de alrededor de 140 darcies/milésima de pulgada.

Este ejemplo 4 muestra que la capa superior no requiere hacerse enteramente de fibras hidrofóbicas sino que puede hacerse de una mezcla de fibras hidrofóbicas e hidrofílicas y aún funciona bien.

TABLA 1 Aún cuando solo se han descrito unas cuantas incorporaciones de ejemplo de esta invención en detalle arriba, aquellos expertos en el arte apreciarán fácilmente el que son posibles muchas modificaciones en las incorporaciones de ejemplo sin departir materialmente de las enseñanzas y ventajas novedosas de esta invención. Por tanto, todas esas modificaciones se intenta que estén incluidas dentro del alcance de está invención como se define en la siguientes reivindicaciones. En las reivindicaciones, dichas cláusulas de medios más función se intenta que cubran las estructuras descritas aquí como que llevan a cabo la función recitada y no solo los equivalentes estructurales sino también las estructuras equivalentes. Por tanto, aún cuando un clavo y un tornillo pueden no ser equivalentes estructurales en el sentido de que un clavo emplea una superficie cilindrica para asegurar las partes de madera juntas, mientras que un tornillo emplea una superficie r i « 36 helicoidal, en el ambiente de la sujeción de partes de madera, un clavo y un tornillo pueden ser estructuras equivalentes.

Deberá además notarse que cualesquier patentes , 5 aplicaciones o publicaciones mencionadas aquí son incorporadas por referencia en su totalidad.

Claims (17)

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

1. Un forro de capas múltiples para productos para cuidado personal que comprende por lo menos un primer tejido superior de fibras y un segundo tejido inferior de fibras, en donde dicho forro tienen una conductancia mayor de 100 darcies/milésima de pulgada y dicha segunda capa tiene una capilaridad mayor que la dicho primer tejido.

2. El forro tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque dicho forro tiene un peso base de entre alrededor de 0.2 onzas por yarda cuadrada y 1 onza por yarda cuadrada.

3. El forro tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque dicho forro tiene un peso base de entre alrededor de 0.4 onzas por yarda cuadrada y 0.7 onza por yarda cuadrada .

4. El forro tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque dicho tejido es hidrofóbico y dicho tejido inferior es hidrofílico.

5. El forro tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque dicho tejido superior esta compuesto de fibras hidrofóbicas e hidrofílicas y dicho tejido inferior es hidrofílico.

6. El forro tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque dicho grosor es de entre 0.2 milímetros y 4.0 milímetros.

7. El forro tal y como se reivindica en la cláusula 1 caracterizado porque dichas fibras están hechas de poliolefina.

8. El forro tal y como se reivindica en la cláusula 7 caracterizado porque dicha poliolefina es seleccionada del jrupo que consiste de polietileno, polipropileno, polibutileno y copolímeros y mezclas de los mismos.

9. Un pañal que comprende el forro tal y como se reivindica en la cláusula 1.

10. El pañal tal y como se reivindica en la cláusula 9 caracterizado porque dicho forro está orientado de manera que un lado hacia afuera de un usuario es hidrofóbico.

11. El pañal tal y como se reivindica en la cláusula 9 caracterizado porque dicho forro esta orientado de manera que un lado hacia un usuario es hidrofóbico-

12. El pañal tal y como se reivindica en la cláusula 9 caracterizado porque además porque comprende una cubierta exterior con capacidad para respirar.

13. Un calzoncillo de aprendizaje que comprende el forro tal y como se reivindica en la cláusula 1

14. Un producto para la incontinencia que comprende el forro tal y como se reivindica en la cláusula 1

15. Un vendaje que comprende el forro tal y como se reivindica en la cláusula 1.

16. Una toalla sanitaria que comprende el forro tal y como se reivindica en la cláusula 1

17. Una almohadilla para lactancia que comprende el forro tal y como se reivindica en la cláusula 1 R E S U M E N Se proporciona un forro de capas múltiples para productos para el cuidado personal que tienen un tejido superior de fibras y un tejido inferior de fibra. El forro tiene una conductancia mayor de 100 darcies/ milésima de pulgada y la capa inferior tiene una capilaridad mayor que la de la capa superior. El forro tiene un peso base de entre alrededor de 0.4 onzas por yarda cuadrada y 1 onza por yarda cuadrada y más particularmente entre alrededor de 0.5 onzas por yarda cuadrada y 0.7 onzas por yarda cuadrada .