MXPA01009705A - Metodos para hacer manojos de fibras y estructuras fibrosas. - Google Patents

Abstract

Un metodo para hacer manojos de fibras y estructuras fibrosas. La eficacia de un manojo de fibras en el manejo de fluidos complejos puede ser mejorada mediante el someter una suspension acuosa de fibras a alta consistencia a una entrada de energia elevada con suficiente trabajo de las fibras. Las estructuras fibrosas preparadas de acuerdo a los metodos dados aqui incluyen por lo menos un manojo de fibras y por lo menos un agente desaglutinante. El manojo de fibras incluye por lo menos un material en particulas que consiste esencialmente de fibras enredadas.

Description

MÉTODOS PARA HACER MANOJOS DE FIBRAS Y ESTRUCTURAS FIBROSAS ANTECEDENTES La presente invención se refiere a métodos para hacer manojos de fibras adecuados para usarse en estructuras absorbentes y artículos absorbentes desechables. Más particularmente, la presente invención se refiere a métodos para hacer manojos de fibras que exhiben una eficacia mejorada en el manejo de fluido complejos.

Se conoce el uso de manojos de fibras en artículos absorbentes desechables. Tales manojos de fibras son empleados generalmente en una base algo limitada en los artículos absorbentes para el cuidado personal desechables tales como los productos para la higiene de la mujer, los pañales, los calzoncillos de aprendizaje, los productos para la incontinencia y similares. Sin embargo, un uso más extendido de tales manojos de fibras en las estructuras absorbentes y en los artículos absorbentes desechables ha sido algo confinado por la eficacia limitada de los manojos de fibras en el manejo de fluidos complejos. Por tanto, sería deseable el mejorar la eficacia de los manojos de fibras en el manejo de los fluidos complejos, potencialmente resultando en un uso ampliado de tales manojos de fibras en la estructuras absorbentes y en los artículos absorbentes desechables .

S NTESIS Los presentes inventores han conocido las dificultades y los problemas inherentes en el arte previo y en respuesta a ésto han conducido una investigación intensiva en un método para preparar manojos de fibras que exhiben una eficacia mejorada en el manejo de fluidos complejos. Mientras se lleva a cabo tal investigación, los inventores han encontrado sorprendentemente que mediante el incorporar un agente desaglutinante a los manojos de fibras de la presente invención se exhibió una eficacia mejorada en el manejo de los fluidos complejos. Los inventores también han encontrado que mediante el aumentar la entrada de energía adentro de un surtidor, fueron preparados los manojos de fibras de tamaños de partículas deseados .

En una incorporación, una suspensión acuosa de fibras es formada teniendo una consistencia de entrada de por lo menos de alrededor de 20% por peso. La suspensión acuosa es entonces pasada a través de un surtidor con una entrada de energía de por lo menos de alrededor de 9 k -h/T de fibra seca para formar manojos de fibras que son extruidos desde el surtidor.

En otra incorporación, es formada una suspensión acuosa de fibras que tienen una consistencia de entrada de por lo menos de alrededor de 20% por peso. Un agente desaglutinante es agregado a la suspensión acuosa. Después de agregar el agente desaglutinante, la suspensión acuosa es pasada a través de u surtidor con una entrada de energía de por lo menos de alrededo de 90 kW-h/T de fibra seca para formar estructuras fibrosas que son extruidas desde el surtidor.

En aún otra incorporación, es formada una suspensión acuosa de fibras que tienen una consistencia d entrada de por lo menos de alrededor de 20% por peso. La suspensión acuosa es pasada a través de un surtidor con una entrada de energía de por lo menos de alrededor de 90 kW-h/T de fibra seca para formar manojos de fibras que son extruidos desde el surtidor. Un agente desaglutinante es agregado a los manojos de fibras extruidos para formar estricturas fibrosas.

En aún otra incorporación, una suspensión acuosa de fibras es formada teniendo una consistencia de entrada de por lo menos de alrededor de 20% por peso. La suspensión acuosa es pasada a través de un surtidor con una entrada de energía de por lo menos de alrededor de 90 kW-h/T de la fibra seca. Un agente desaglutinante es agregado a la suspensión acuosa al pasar ésta a través del surtidor para formar estructuras fibrosas que so extruidas desde el surtidor.

En una incorporación adicional, es formada una suspensión de fibras acuosas que tienen una consistencia de entrada de por lo menos de alrededor de 20% por peso. La suspensión acuosa es entonces pasada a través de un surtidor con una entrada de energía de por lo menos de alrededor de 90 kW-h/T de fibra seca para formar manojos de fibras que son extruidos desde el surtidor. Los manojos de fibras extruidos son entonces secados. Después del secado, es agregado un agente desaglutinante a las fibras extruidas para formar las estructuras fibrosas .

DIBUJOS La Figura 1 ilustra un diagrama de flujo de proceso esquemático de un proceso para preparar manojos de fibras usando un surtidor de eje.

La Figura 2 ilustra una vista en perspectiva y en corte del surtidor de eje de la figura 1.

La Figura 3 ilustra un diagrama de flujo de proceso esquemático alterno de un proceso para preparar manojos de fibras usando un par de surtidores de eje BIVIS en serie.

La Figura 4 ilustra una vista en sección de un surtidor de eje BIVIS adecuado para preparar manojos de fibras.

La Figura 5 ilustra una vista en sección, vista en la dirección axial, de los tornillos con aspas en reversa de un surtidor de eje BIVIS ilustrando las muescas en las aspas.

La Figura 6 ilustra una vista en sección, vista en la dirección axial, de los tornillos con aspas delanteros.

La Figura 7 ilustra una vista en sección de una sección de aspas en reversa de un surtidor BIVIS ilustrando el flujo de la suspensión acuosa.

La Figura 8 ilustra un índice de flujo.

La Figura 9 ilustra un índice de cohesividad.

DESCRIPCIÓN Como se usó aquí, el término "fluidez" y otros términos similares se intenta que describan generalmente la capacidad de los objetos, materiales, estructuras, partículas o similares para moverse o fluir en una respuesta a la gravedad y a otras fuerzas aplicadas externamente.

Por "partícula", "partículas", "particulado", "particulados" y similares, se quiere decir que un material está generalmente en la forma de unidades discretas. Las partículas pueden incluir granulos, pulverulento, polvos, esferas. Po tanto, las partículas pueden tener cualesquier forma deseada tal como, por ejemplo, la forma cúbica, de tipo de varilla, polihídrica, esférica, o semiesférica, redondeada o semiredondeada, angular, irregular, etc. Las formas que tiene una proporción de dimensión más grande/ dimensión más pequeña grande, como las agujas, hojuelas y fibras, también está contempladas para usarse aquí. El uso de "partícula" o de "particulado" también puede describir una aglomeración incluyendo más de una partícula, particulado o similares.

El término "fibra" o "fibroso" es usado aquí para referirse a un material en partículas en donde la proporción de longitud a diámetro de tal material en partículas es mayor de alrededor de 10. Inversamente, un material "no fibroso" o "si fibra" se quiere que se refiera a un material en partículas e donde la proporción de longitud a diámetro de tal material e partículas es de alrededor de 10 o menos.

Como se usó aquí, el término "manojo de fibras" se quiere referir a un material generalmente en partículas que consiste esencialmente de fibras enredadas. Como tal, el manojo de fibras también comprenderá generalmente vasos capilares o huecos dentro de la estructura del manojo de fibras de entre las fibras enredadas que forman el manojo de fibras. Un manojo de fibras también puede ser mencionado por cualesquier otros términos conocidos en el arte tal como "motas de fibras" o "hojuelas de fibras".

Como se usó aquí, la frase "una estructura fibrosa de otra manera esencialmente similar que no comprende el agente desaglutinante" y otras frases similares se intenta que se refieran a una estructura fibrosa de control que es preparada usando materiales esencialmente similares y un proceso esencialmente similar en comparación a una estructura fibrosa preparada de acuerdo a la presente invención, excepto porque la estructura fibrosa de control no incluye o no es preparada co uno de los agentes desaglutinantes descritos aquí . Como u resultado de no incluir un agente desaglutinante, la estructura fibrosa de otra manera esencialmente singular generalmente no exhibirá la eficacia mejorada deseada en el manejo de fluidos complejos como se describió aquí cuando se comparan a las estructuras fibrosas preparadas de acuerdo a la presente invención.

Como se usó aquí, la frase "fluido complejo" describe un fluido generalmente caracterizado como siendo una mezcla viscoelástica que incluye componentes específicos que tienen propiedades físicas y/o químicas generalmente no homogéneas . Son las propiedades no homogéneas de los componentes específicos las que desafían la eficacia de un material en el manejo de fluidos complejos tal como, por ejemplo, la sangre, los fluidos menstruales, las pastillas sueltas, las descargas nasales y similares. En contraste con los fluidos complejos, los fluidos simples, tal como por ejemplo la orina, el agua salada fisiológica, el agua y similares, son generalmente caracterizados como siendo Newtonianos e incluyendo uno o más componentes que tienen propiedades físicas y/o químicas generalmente homogéneas. Como un resultado de tener propiedades homogéneas, los uno o más componentes de los fluidos simples se comportan en forma esencialmente similar durante la absorción o la adsorción.

Aún cuando un fluido complejo es generalmente caracterizado aquí como que incluye componentes específicos que tienen propiedades no homogéneas, cada componente específico de un fluido complejo generalmente tiene propiedades homogéneas. Considérese por ejemplo un fluido de complejo hipotético que tiene tres componentes específicos: células de sangre roja, moléculas de proteína de sangre y moléculas de agua. Al realizar un examen, un experto en el arte puede distinguir fácilmente entre ca.da uno de los tres componentes específicos de acuerdo a las propiedades generalmente no homogéneas. Además, cuando se examina un componente específico particular tal como el componente de célula de sangre roja, un experto en el arte puede reconocer fácilmente las propiedades generalmente homogéneas de las células de sangre roja.

El término "superficie" y su plural generalmente se refiere al exterior o al límite más superior de un objeto, de un material, de una estructura o similares.

Como se usó aquí, la frase "artículo absorbente" se refiere a dispositivos los cuales absorben y contienen fluidos del cuerpo, y más específicamente, se refiere a dispositivos los cuales son colocados en contra o cerca de la piel para absorber y contener los varios fluidos descargados desde el cuerpo. El término "desechable" es usado aquí para describir artículos absorbentes que no se intenta que sean lavados o de otra manera restaurados o que se vuelvan a usar como un artículo absorbente después de un uso único. Los ejemplos de tales artículos absorbentes desechables incluyen, pero no están limitados a los productos relacionados al cuidado de la salud incluyendo productos de ostomía, cubiertas quirúrgicas, batas y envolturas de esterilización; productos absorbentes para el cuidado personal tales como los productos para la higiene de la mujer (por ejemplo almohadillas sanitarias, forros para bragas, y similares) pañales, calzoncillos de aprendizaje, productos para la incontinencia y similares, así como tisúes faciales.

Los artículos absorbentes desechables tales como, por ejemplo, muchos de los productos absorbentes para el cuidado personal, típicamente incluyen una hoja superior permeable al fluido, una hoja inferior impermeable al fluido unida a la hoja superior y un núcleo absorbente colocado entre la hoja superior y la hoja inferior. Los artículos absorbentes desechables y los componentes del mismo incluyendo la hoja superior, la hoja inferior, el núcleo absorbente y cualesquiera capas individuales de éstos componentes, generalmente tienen una superficie de cara al cuerpo y una superficie de cara a la prenda. Como se usó aquí, "la superficie de cara al cuerpo" se refiere a ésa superficie del artículo componente la cual se intenta que sea usada hacia o colocada en contra de la piel del usuario, mientras que la "superficie de cara a la prenda" está sobre el lado opuesto y se intenta que sea usada o colocada a un lado de las prendas interiores del usuario cuando es usado el artículo absorbente desechable.

Un experto en el arte reconocerá los materiales adecuados para usarse como la hoja superior y la hoja inferior. Los ejemplos de los materiales adecuados para usarse como la hoja superior son materiales permeables al líquido, tal como polipropileno o polietileno unido con hilado que tienen un peso base de desde alrededor de 15 a alrededor de 25 gramos por metro cuadrado. Los ejemplos de los materiales adecuados para usarse como la hoja inferior son los materiales permeables al líquido, tal como las películas de poliolefina, así como los materiales permeables al vapor, tal como las películas de poliolefina microporosa.

Las estructuras fibrosas preparadas de acuerdo a la presente invención pueden ser empleadas en un artículo absorbente desechable en la forma de una estructura absorbente . Tal estructura absorbente puede ser colocada entre una superio permeable al líquido y una hoja inferior unida a la hoja superior. La estructura absorbente en éste caso puede incluir una matriz fibrosa adentro de la cual, por ejemplo, está dispersadas las estructuras fibrosas de manera que la matriz fibrosa constriñe o atrapa a las estructuras fibrosas.

Las estructuras fibrosas de la presente invenció también pueden ser empleadas en un artículo absorbente desechable en una manera muy diferente de aquella descrita arriba. Po ejemplo, un artículo absorbente puede ser construido el cual consiste esencialmente de una pluralidad de estructuras fibrosas colocadas entre una hoja superior permeable al fluido y una hoja inferior impermeable al fluido unida a la hoja superior. Cuando se emplearon en tal manera, se cree que la fluidez de las estructuras fibrosas de la presente invención permite al artículo absorbente desechable descrito aquí el responder a las fuerzas externas tal como, por ejemplo, aquellas típicamente aplicadas por el cuerpo de una mujer que usa una toalla sanitaria o forro para bragas. A fin de responder a la aplicación de tales fuerzas externas, se desea además que las estructuras fibrosas de la presente invención exhiban una fluidez que es esencialmente similar a la fluidez de una estructura fibrosa de otra manera esencialmente similar que no comprende el agente desaglutinante.

Deseablemente, las estructuras fibrosas de la presente invención demuestran un índice de fluidez de entre 0 y alrededor de 7, alternativamente, entre 0 y alrededor de 6; alternativamente, entre alrededor de 1.5 y alrededor de 6, y finalmente, en forma alterna, entre alrededor de 3.5 y alrededor de 5.5.

Deberá notarse que los artículos absorbentes desechables descritos arriba pueden incluir una mezcla de uno o más tipos de estructuras fibrosas sobre una mezcla de por lo menos un tipo de estructuras fibrosas y por lo menos un otro material en partículas. Por ejemplo, un artículo absorbente desechable puede incluir un primer tipo de estructura fibrosa hecha de uno o más tipos de materiales adecuados así como un segundo tipo de estructuras fibrosas hechas de uno o más tipos de materiales adecuados diferentes de aquellos materiales incluidos en el primer tipo de la estructura fibrosa. Además, un artículo absorbente desechable puede incluir una mezcla de por lo menos un tipo de estructura fibrosa y de por lo menos un otro material en partículas tal como, por ejemplo, un material superabsorbente.

Como se usó aquí, el término "tamaño de partícula equivalente" y otros términos similares se intenta que sean una medida del diámetro equivalente de una partícula como si la partícula se presumiera que fuera de forma esférica. El tamaño de partícula equivalente puede ser cuantificado, por ejemplo, mediante el cribar una muestra de partículas de acuerdo al método de prueba ASTM D-1921. Alternativamente, el tamaño de partícula equivalente para las partículas individuales puede ser determinado por medio de un método de análisis de imagen en donde una muestra de partícula es colocada sobre una placa de vidrio y se toma una fotografía de una alta resolución. Del área medida de una partícula, el tamaño de partícula equivalente puede ser calculado mediante el presumir que la partícula es circular a través de su sección transversal. Los manojos de fibras preparadas de acuerdo a la presente invención deseablemente tienen un tamaño de partícula equivalente que es dentro de 150 y alrededor de 1,000; más deseablemente entre alrededor de 200 y alrededor de 250; y más deseablemente, entre alrededor de 300 a alrededor de 600 mieras.

Una amplia variedad de fibras sintéticas y naturales pueden ser empleadas en la preparación de los manojos de fibras adecuados para usarse en las estructuras fibrosas preparadas de acuerdo a la presente invención. Las fibras ilustrativas incluyen, pero no se limitan a la madera y a los productos de madera tales como las fibras de pulpa de madera, a la celulosa, a los flóculos de acetato de celulosa, a loa flóculos de hilas de algodón y similares, a las fibras orgánicas, a las fibras sintéticas tales como flóculos de nilón, flóculos de rayón, fibras de poliacrilonitrilo, y similares. También es posible el usar mezclas de una o más fibras naturales, de una o más fibras sintéticas, o de combinaciones de fibras naturales y sintéticas , Las fibras adecuadas son aquellas las cuales son humedecibles por naturaleza. Como se usó aquí, el término "humdecible" se quiere que se refiera a una fibra o material la cual exhibe un ángulo de contacto de agua en aire de menos de 90°. En general, una fibra humedecible se refiere a una fibra la cual exhibe un ángulo de contacto de agua en aire de menos de 90°, a una temperatura de entre alrededor de 0o C y alrededor de 100° C, y adecuadamente, a alrededor de la temperatura ambiente.

Sin embargo, también pueden ser usadas las fibras no humedecibles. Es posible el tratar las superficies de fibras por un método apropiado para hacerlas más o menos humedecibles. Cuando son empleadas las fibras tratadas de superficie, el tratamiento de superficie es deseablemente no fugitivo; ésto es, el tratamiento de superficie deseablemente no se deslava de la superficie de la fibra con la primera descarga o contacto del líquido. Para los propósitos de la presente invención, un tratamiento de superficie sobre una fibra generalmente no humedecible se considerará que no es fugitivo cuando una mayoría de las fibras demuestran un ángulo de contacto de agua en aire de menos de 90° para tres mediciones de ángulo de contacto consecutivas, con el secado entre cada medición. Esto es, la misma fibra es sometida a tres determinaciones de ángulo de contacto separadas y, si todas las tres determinaciones de ángulo de contacto indican un ángulo de contacto de agua en aire de menos de 90°, el tratamiento de superficie sobre la fibra se considerará que no es fugitivo. Si es fugitivo, el tratamiento de superficie tenderá a deslavarse de la fibra durante la primera medición de ángulo de contacto, por tanto, exponiendo la superficie no humedecible de la fibra subyacente y demostrará mediciones de ángulo de contacto subsecuentes mayores de 90° . Loa agentes de humedecimiento adecuados incluyen los polialquilen glicoles, tal como los polalquilen glicoles. Típicamente, el agente de humedecimiento es usado en una cantidad equivalente a menos de alrededor de 5% por peso; deseablemente, menos de alrededor de 3% por peso; y más deseablemente de menos de alrededor de 2% por peso del peso total de la fibra que está siendo tratada.

Deseablemente, por lo menos la superficie de las fibras o por lo menos la superficie de los manojos de fibra son tratados con un agente desaglutinante. Los agentes desaglutinantes están generalmente disponibles como aditivos de pulpa, los cuales tienden a reducir la unión de fibra a fibra en una hoja de pulpa, aumentando por tanto la suavidad. Los agentes desaglútinantes adecuados para usarse en la presente invención incluyen, por ejemplo, los compuestos amino tercerarios, los compuestos amino cuaternarios y los óxidos de amina. Los agentes desaglutinante deseados llevan una carga positiva ligera a fin de incrementar la sujeción sobre las fibras de pulpa cargadas negativamente. Los ejemplos específicos de los agentes de desaglutinamiento adecuados para usarse en la presente invención incluyen el MacKernium 516Q (una amina tercearia, comercialmente disponible de Maclntyre Group Limited, de 24601 Governor' s Highway, University Park, Illinois 60466 E.U.A.) y MacKernium KP (una amina cuaternaria comercialmente disponible de Maclntyre Group Limited, de 24601 Governor' s Highway, University Park, Illinois 60466 E.U.A.) . Aún cuando se ha descrito aquí como siendo algo catiónicos en naturaleza, un experto en el arte apreciará fácilmente que los agentes desaglutinantes los cuales tienden a reducir la unión de fibra a fibra en una hoja de pulpa pueden ser catiónicos, aniónicos, o no iónicos en naturaleza. Deseablemente, un agente desaglutinante está presente en una cantidad de desde alrededor de 0.1 a alrededor de 10; más deseablemente, de desde alrededor de 0.3 a alrededor de 4; y más deseablemente, de desde alrededor de 0.5 a alrededor de 2% por peso seco de los manojos de fibras.

La fluidez de las estructuras fibrosas de la presente invención puede ser además incrementada mediante el incluir compuestos de silicona, compuestos a base de silicona, agente antiestáticos, agentes suavizadores, y similares. Los ejemplos de los compuestos de silicona adecuados incluyen los compuestos cuaternarios de alquil amido de silicona basados sobre la química de copoliol dimeticona; los esteres de silicona, incluyendo esteres de fosfato; dimeticonol estearato y dimeticona copoliol isostearato; copolímeros de silicona con poliacrilato, poliacrilamida o ácido polisulfónico; isetionatos de silicona; carboxilatos de silicona, sulfatos de silicona, sulfosuccinatos de silicona; anfotéricos de silicona; betaínas de silicona; y quat de imidazolino silicona.

Los manojos de fibras generalmente ocurren en procesos para preparar fibras, tal como en un proceso de reducción a pulpa, en donde algunas de las fibras procesadas se enredan. La cantidad de los manojos de fibras presentes en una muestra de pulpa puede ser determinada, por ejemplo, por medio del procedimiento de prueba TAPPI estandarizado T 270 pm-88 (método provisional-1988) , "contenido de hojuela de pulpa" . Los manojos de fibras, sin embargo, son generalmente indeseables ya que los manojos de fibras usualmente exhiben o imparten propiedades sobre un producto final diferente de aquellas propiedades exhibidas o impartidas por las fibras no enredadas. En la fabricación de papel, por ejemplo, los manojos de fibras son generalmente indeseable debido a que los manojos de fibras usualmente resultan en una formación pobre, y en una lisura de superficie pobre del papel. Además, los manojos de fibras pueden reducir esencialmente la absorbencia, la elasticidad y el volumen del producto absorbente. Como tales, cualesquier manojos de fibra que sobrevive un proceso de reducción a pulpa son generalmente removidos de las fibras esencialmente no enredadas por procesos tales como limpieza, cribado o una refinación de baja consistencia. Por tanto, los manojos de fibras pueden ser recolectados al ser éstos removidos de los procesos de preparación de fibra típicos. Alternativamente, los manojos de fibras pueden ser preparados directamente mediante el enredar suficientemente las fibras en los procesos tales como el mezclado o la combinación. Sin importar el método de preparación, los manojos de fibras pueden ser recolectados en ya sea un estado seco o uno húmedo. Si se recolectan en un estado húmedo, puede ser deseable el secar los manojos de fibra antes del uso. Tal secado puede ser logrado por cualesquier número de métodos de secado conocidos incluyendo, por ejemplo, el secado por aire, el secado en horno, el secado a través de aire y similares. Además, puede ser deseable o necesario el tratar los manojos de fibras como para separar suficientemente los manojos de fibras.

La figura 1 ilustra un diagrama de flujo de proceso esquemático de un proceso adecuado para preparar los manojos de fibras deseados. Está mostrado el suministro de papel 28 que va a ser tratado siendo alimentado a una pulpa de alta consistencia 29 (modelo ST6C-W, de Bird Escher Wyss, de Mansfield, MA, E.U.A.) con la adición de agua diluida para alcanzar una consistencia de alrededor de 15%. Antes de ser bombeada fuera del reductor de pulpa de alta consistencia 29, la suspensión acuosa es además diluida a una consistencia de alrededor de 10%. La suspensión acuosa es entonces alimentada a una prensa de banda 40 (prensa de filtro de banda Arus-Andritz modelo CPF de 20 pulgadas, de Andritz-Ruthner Inc., de Arlington, Texas E.U.A.) para aumentar la consistencia alrededor de 35% por peso seco. La suspensión acuosa resultante es entonces suministrada a un dispersor 41, tal como por ejemplo, aquel descrito en detalle en la figura 2, a fin de trabajar las fibras en los manojos de fibra deseados. El vapor 42 es opcionalmente agregado a la corriente de suministro de dispersor para elevar la temperatura del material de suministro.

La temperatura de entrada de la suspensión acuosa inicialmente suministrada a un dispersor es deseablemente de alrededor de 20° C o mayor; más deseablemente alrededor de 50° C o mayor, y más deseablemente alrededor de 90° C o mayor. La consistencia de entrada de la suspensión acuosa inicialmente suministrada a un dispersor deseablemente es suficientemente alta para proporcionar un contacto o trabajo de fibra a fibra significante el cual alterará las propiedades de superficie de las fibras tratada. Específicamente, la consistencia de entrada puede ser de por lo menos de alrededor de 20; deseablemente de desde alrededor de 20 a alrededor de 50; más deseablemente de desde alrededor de 25 a alrededor de 45; y más deseablemente de desde alrededor de 30 a alrededor de 40% por peso seco. La consistencia será dictada primariamente por la clase de surtidor usado para tratar las fibras. Para algunos surtidores de eje giratorio, por ejemplo, hay un riesgo de atascar la máquina a consistencias arriba de alrededor de 40% por peso seco. Para otros tipos de surtidores de eje, tal como el surtidor de eje BIVIS (comercialmente disponible de Clextral Company, de Firminy Cedex, Francia) , las consistencias mayores de alrededor de 50% por peso seco pueden ser utilizadas sin atascamiento. Es deseable el utilizar una consistencia la cual es altamente posible para el surtidor particular usado.

Mientras que está en el dispersor, la cantidad de energía aplicada a la suspensión acuosa también impacta a las propiedades deseadas de los manojos de fibras producidos. Deseablemente, la cantidad de energía aplicada es de por lo menos de alrededor de 90 kilowatts-horas por tonelada métrica (kWh/T) de la fibra seca en la suspensión. La cantidad de energía aplicada puede, sin embargo, variar tanto como de alrededor de 300 kWh/T de la fibra seca en la suspensión. Generalmente, un rango adecuado de entrada de energía es de entre alrededor de 90 y alrededor de 300; deseablemente, de entre alrededor de 95 y alrededor de 200; más deseablemente de entre alrededor de 100 y 150; y más deseablemente de entre alrededor de 110 y alrededor de 140 k h/tonelada de fibra seca en suspensión.

La consistencia de salida de los manojos de fibra extruidos es deseablemente de desde alrededor de 20 a alrededor de 75; más deseablemente de desde alrededor de 40 a alrededor de 60; y más deseablemente, de desde alrededor de 45 a alrededor de 55% por peso seco. La temperatura de salida de los manojos de fibra extruidos s mayor de alrededor de 50; deseablemente, más de alrededor de 80; más deseablemente, de desde alrededor de 90 a alrededor de 130; y más deseablemente de desde alrededor de 110 a alrededor de 115° C.

Con relación a la caracterización de su estructura interna, un manojo de fibras adecuado típicamente tiene un porciento medio de área de poro de entre alrededor de 30 y alrededor de 70; deseablemente, de entre alrededor de 35 y alrededor de 60, más deseablemente de entre alrededor de 40 y alrededor de 55; y más deseablemente de entre alrededor de 45 y 50. Una 'estructura fibrosa de la presente invención también deseablemente tiene un área pesada de longitud de poro de entre alrededor de 100 y alrededor de 250; más deseablemente, de entre alrededor de 130 y alrededor de 210; y más deseablemente de entre alrededor de 150 y alrededor de 190 µm. Además de la caracterización anterior de su estructura interna, un manojo de fibra adecuado tiene un espaciamiento de poro de entre 0 y alrededor de 10; deseablemente de entre 0 y alrededor de 8; más deseablemente, de entre 0 y alrededor de 6; y más deseablemente de entre 0 y alrededor de 5 µm.

Las estructuras fibrosas de la presente invención adecuadamente deben ser capaces de retener un fluido complejo. La capacidad de una estructura fibrosa preparada de acuerdo a la presente invención para retener un fluido complejo es una indicación de la eficiencia de las estructuras fibrosas en el manejo de un fluido complejo y se cuantifica aquí como capacidad de retención de fluido complejo. La capacidad de retención de fluido complejo es una cuantificación de la cantidad de fluido complejo que una estructura fibrosa retiene después de que se ha aplicado una fuerza. La cantidad de fluido complejo retenida es calculada como una retención de gramo por gramo. Adecuadamente, una estructura fibrosa preparada de acuerdo a la presente invención tiene una capacidad de retención de fluido complejo, tal como se describe además de aquí en adelante, que es de entre alrededor de 20 y alrededor de 40; alternativamente, de entre alrededor de 20 y alrededor de 38; y finalmente, en forma alternativa, de entre alrededor de 20 y alrededor de 26% por peso mayor que la capacidad de retención de fluido complejo exhibida por una estructura fibrosa de otra manera esencialmente similar que no incluye un agente desaglutinante.

En el trabajo de las fibras dentro del surtidor, tal como mediante el corte y compresión, es necesario el que las fibras experimenten un contacto de fibra a fibra sustancial mediante el frotado o cortado en adición al contacto de frotado o cortado con las fibras de los surtidores usados para tratar las fibras. Alguna compresión, la cual significa prensar las fibras en sí mismas, también es deseable para incrementar o amplificar el efecto del frotado o corte de las fibras. El contacto de fibra a fibra deseado puede en parte ser caracterizado por un aparato que tiene una proporción de área de superficie de volumen a trabajo relativamente alta la cual aumenta la posibilidad del contacto de fibra a fibra. La superficie de trabajo para los propósitos aquí mencionados es definida como la superficie del surtidor que hace contacto con la mayoría de las fibras que pasan a través. Por ejemplo, los surtidores de disco tienen un área de superficie de volumen a trabajo muy baja (de aproximadamente de 0.05 centímetros) debido a que hay un espacio o volumen relativamente pequeño entre los discos giratorios opuestos (superficies de trabajo) . Tales dispositivos trabajan las fibras primariamente por el contacto entre las superficies de trabajo y las fibras. Sin embargo, los surtidores particularmente adecuados para los propósitos de ésta invención, tal como los varios tipos de surtidores de eje, tienen un área de superficie de volumen a trabajo mucho más superior. Tales proporciones de área de superficie de volumen a trabajo pueden ser de alrededor de 1 centímetro o mayores; deseablemente, alrededor de 3 centímetros o mayores; y más deseablemente de desde alrededor de 5 a alrededor de 10 centímetros. Estas proporciones son ordenes de magnitud mayores que aquellos de los surtidores de disco.

Una vez que los manojos de fibras son extruidos en su estado húmedo, es deseable el que éstos sean agitados y mantenidos en un estado suelto durante el secado o hasta que éstos estén suficientemente secos en un esfuerzo de minimizar la posibilidad de que las uniones de hidrógeno entre los manojos de fibra se formen. Cualesquier número de secadoras comerciales, sistemas de cama fluidizadas, y secadoras de corte alto pueden ser adaptadas para el propósito de secar manojos de fibras, usando principios muy conocidos por un experto en el arte. Adecuadamente, los manojos de fibras, una vez secados, están esencialmente libres de terrones de manojos de fibras múltiples. Por tanto, alguna forma de agitación durante el secado es generalmente deseada. La agitación después del secado para romper y separar los terrones es menos deseada.

El agente desaglutinante puede ser proporcionado en el suministro antes del surtido, durante el proceso de surtido, o después del proceso de surtido. Si es antes del proceso de surtido, el agente desaglutinante puede ser proporcionado a los manojos de fibras antes, durante o después del secado. Un agente desaglutinante en una forma pura o en una solución acuosa puede aplicarse uniformemente o no uniformemente a todo o una parte de cualesquiera la superficie de las fibras o la superficie de los manojos de fibras. Los agentes desaglutinantes pueden ser aplicados por- rociado, por contacto con una superficie humedecida, por medio de escurrido de una corriente en una cama de manojos de fibras o por cualesquier otro método de aplicación adecuado conocido por un experto en el arte. Un experto en el arte apreciará fácilmente que son incorporados otros aditivos químicos, tal como, por ejemplo, los acondicionadores, los agentes antiestáticos, los agentes suavizadores y similares a las estructuras de fibras en una manera similar a aquella por medio de la cual los agentes desaglutinantes son incorporados adentro de las estructuras fibrosas .

En otra incorporación de proceso, la conversión de manojos de fibras a fibra puede lograrse usando dos o más pasos de dispersión o amasado. Por tanto, por ejemplo, las fibras de madera dura o una solución que comprende fibras de madera dura puede ser formada esencialmente en manojos de fibras en una primera operación surtidora. Las fibras o los manojos de fibras dispersados pueden entonces ser secados, seguido por el ajuste del contenido de humedad para llevar la consistencia a por lo menos alrededor de 20, tal como de desde alrededor de 20 a alrededor de 30% por peso seco. Después, las fibras son de nuevo sometidas a la dispersión a una entrada de energía adecuada para crear manojos de fibra los cuales entonces son secados. Sin desear el estar unido por una teoría, se cree que un segundo paso de dispersión bajo las mismas o diferentes condiciones de procesamiento (por ejemplo diferente consistencia, diferente equipo mecánico etc.) pueden incrementar las propiedades deseadas existentes o introducir nuevas propiedades deseadas en cualesquier estructura fibrosa resultante. Además, se cree que el secado o el secado parcial después de un primer paso de dispersión, seguido por el rehumedecimiento, un segundo paso de dispersión, y un secado final también puede servir para incrementar las propiedades deseadas existentes o introducir propiedades deseadas nuevas en cualesquier estructura fibrosa resultante.

Otro beneficio de dispersar manojos de fibras en dos o más fases es el de que un primer químico puede ser agregado en un primer paso de dispersión, seguido por la adición de un segundo químico en un segundo paso de dispersión. Esto puede ser particularmente útil cuando dos químicos van a dar reacciones indeseadas cuando se agregan simultáneamente, tal como un compuesto aniónico y un compuesto catiónico. Por ejemplo, un compuesto antimicrobial aniónico y un agente de resistencia al mojado catiónico o agente desaglutinante puede ser agregado en pasos de dispersión separados. Alternativamente, pueden ser agregados dos compuestos cargados que normalmente interferirán uno con otro o provocarán la precipitación.

La figura 2 ilustra una vista en perspectiva y en corte de un aparato adecuado para tratar fibras de acuerdo con ésta invención como se ilustró en la figura 1. El aparato particular es un dispersor de eje, tipo GR II, fabricado por Ing. S. Maule & C. S.p.A., de Torino, Italia. Este aparato tiene un área de superficie de volumen a trabajo de alrededor de 8.5 centímetros. Están mostradas una caja cilindrica superior 51 y una caja cilindrica inferior 52 las cuales cuando se cierran, albergan un eje giratorio 63 que tiene una multiplicidad de brazos 54. La caja cilindrica superior 51 contiene dos hileras de dedos torcidos 55 y 3 lumbreras de inspección 56. En un extremo de la caja cilindrica superior 51 está una lumbrera de entrada" 57. En el extremo de entrada del eje giratorio 53 está un motor impulsor 58 para dar vuelta al eje. En el extremo de salida del eje giratorio 53 está una caja de cojinete 59 la cual sostiene el eje. El extremo de entrada del eje giratorio 53 contiene una sección de suministro de tornillo 60 la cual está colocada directamente abajo de la entrada y sirve para empujar el material de suministro a través del surtidor. Las salida 61 del surtidor comprende una aleta embisagrada 62 que tiene una palanca 63 la cual, cuando el surtidor es cerrado, está enganchada por las bolsas de aire hidráulico 63 montadas sobre la caja cilindrica superior 51. Las bolsas de aire hidráulico 63 proporcionan una resistencia controlable a la rotación de la aleta embisagrada 62 y por tanto proporcionan unos medios para controlar la presión posterior dentro del surtidor. Aumentando la presión posterior se aumenta el grado al cual las fibras son trabajadas. Durante la operación, los dedos torcidos interdigitan con los brazos del eje giratorio para trabajar entre los mismos la masa de material.

La figura 3 ilustra un diagrama de flujo de proceso esquemático de un proceso alterno de ésta invención utilizando un par de surtidores de eje BIVIS. Como se ilustró, la solución fibrosa a una consistencia de alrededor de 5% es alimentada a un alimentador de tornillo. El alimentador de tornillo dosifica la solución fibrosa al primero de los dos surtidores de eje BIVIS en serie. Cada surtidor de eje BIVIS típicamente tiene tres o cuatro zonas de compresión/expansión. El vapor es inyectado adentro del primer surtidor de eje BIVIS para elevar la temperatura de las fibras a por lo menos alrededor de 100° C. La pulpa trabajada es transferida al segundo surtidor de eje BIVIS que opera a aproximadamente las mismas condiciones que el primer surtidor. En una incorporación de proceso alterno, el segundo surtidor BIVIS puede operar a condiciones diferentes de aquellas del primer surtidor.

La figura 4 ilustra una vista en elevación seccional de un surtidor de eje BIVIS de tornillo gemelo útil para propósitos de ésta invención. Están mostradas la entrada 71, un tornillo de suministro corto 72, los tornillos de vuelo hacia arriba 73, 74, 75 y 76, los tornillos de vuelo de reversa 77, 78, 79 y 80, una salida 81, las lumbreras de inyección 82, 83, 84 y 85, las lumbreras de extracción opcionales 86, 87, 88 y 89, y los termocoples 90. En operación, una solución fibrosa es introducida adentro del BIVIS a través de la entrada 71. La solución fibrosa entonces encuentra el tornillo de suministro corto 72, el cual sirve para introducir la solución fibrosa dentro de la primera zona de trabajo. Las zonas de trabajo consisten de un par de tornillos ligeramente traslapantes encerrados en cilindros con menos de una separación de 1 milímetro entre los vuelos de tornillo y las paredes del cilindro. Los tornillos gemelos giran en la misma dirección, y aproximadamente a la misma velocidad. La rotación del eje transporta la solución fibrosa axialmente a través de la máquina. Son clave para la modificación de la propiedad de la fibra dentro de la máquina las secciones de tornillo de vuelo de reversa las cuales tienen pequeñas ranuras maquinadas en los vuelos y están colocadas periódicamente a lo largo de la longitud de ambos tornillos. Estas secciones de vuelo de reversa sirven para invertir el flujo de fibras a través de la máquina, introduciendo por tanto una presión de regreso a la solución fibrosa. Por tanto, el suministro se desplaza hacia adelante hasta que encuentra una zona de presión de regreso. La presión se acumula en esta zona, pero debido a las ranuras en los vuelos de reversa, la presión detrás es mayor que la presión adelante. En esta forma, el suministro es forzado a través de las ranuras en donde éste encuentra la siguiente sección de vuelo hacia adelante (presión inferior) de los tornillos. Se tiene la teoría de que esta acción de compresión/expansión incrementa además la modificación de las propiedades de fibra. Típicamente, el surtidor de eje BIVIS es puesto para incluir tres o cuatro zonas de trabajo. Las lumbreras de inyección pueden ser usadas para inyectar agentes desaglutinantes u otros químicos adentro de cada una de las zonas de trabajo individuales. Las lumbreras de extracción asociadas con cada zona de trabajo pueden ser usadas para extraer el líquido si se desea. Aún cuando no es medida, la proporción de área de volumen a superficie del surtidor de eje BIVIS se cree que es ligeramente menor que aquél del surtidor de eje Maule.

La figura 5 ilustra una vista axial de una sección de vuelo de reversa de los tornillos gemelos del aparato ilustrado en la figura 4. Están ilustrados los tornillos 92 y 93, cada uno teniendo las ranuras 94 maquinadas de sus vuelos. Como se ilustró, los vuelos de cada tornillo se traslapan.

La figura 6 ilustra una vista axial de una sección de vuelo hacia adelante de los tornillos gemelos del aparato ilustrado en la figura 4, ilustrando el traslape de los vuelos de tornillo 95 y 96.

La figura 7 ilustra una vista en sección expandida de una zona de trabajo del aparato ilustrado en la figura 4, ilustrando la sección de tornillo de vuelo hacia adelante y hacia arriba "A", la sección de tornillo de vuelo de reversa "B" y la sección de tornillo de vuelo delantero hacia abajo "C" . La figura 7 también sirve para ilustrar el flujo de la solución fibrosa (representado por las flechas) a través de la sección de tornillo de vuelo de reversa.

Aún cuando la presente invención se ha descrito en considerable detalle con referencia a los surtidores de eje, es posible el uso de otros surtidores. Por ejemplo, el uso de los surtidores de disco, amasadoras u otros aparatos similares es posible.

Métodos de Prueba Método de Prueba de Rehumedecimiento y de Tasa de Absorción Como se usó aquí, el Método de Prueba de Rehumedecimiento y de Tasa de Absorción mide por lo menos las dos siguientes características de los materiales : 1. Tasa de absorción - la cantidad de tiempo, en segundos, que toma para una cantidad conocida de material para absorber descargas múltiples de cantidades conocidas y un fluido; y 2. Rehumedecimiento - la cantidad de fluido en gramos que es liberada desde el material cuando el papel secante es colocado sobre la parte superior del material y se aplica una presión conocida por un periodo de tiempo predeterminado.

La prueba de acuerdo a este método consistió del uso de un cronómetro para determinar la cantidad de tiempo, en segundos, requerida por 20 mL de material para absorber descargas múltiples (1 o 2 mL) de fluido. Una Bomba de Jeringa Harvard es programada para surtir 2 mL de fluido sobre 20 mL de material absorbente, en cuyo momento un cronómetro es simultáneamente iniciado. El cronómetro es detenido cuando los 2 mL de fluido se toman dentro del material. Una segunda descarga de 2 mL es entonces surtida y cronometrada. La segunda descarga es seguida por una tercera descarga, ésta vez consistiendo de 1 mL la cual es también cronometrada. Esto resulta en un total de 5 mL y tres descargas cronometradas. Esperar aproximadamente 60 segundos desde la absorción de la tercera descarga antes de aplicar un papel secante prepesado sobre 20 mL del material y aplicar una presión de 0.5 libras por pulgada cuadrada por 60 segundos. Después de 60 segundos, el papel secante es vuelto a pesar y el fluido, en gramos, que se ha absorbido por el papel secante es considerado la cantidad de rehumedecimiento. La prueba es conducida típicamente bajo Condiciones Estándar TAPPI .

Equipo y Materiales : • Una Bomba de Jeringa Programable de Aparato Harvard, Modelo No. 44 comercialmente disponible de Harvard Apparatus, South Natick, Massachusetts 01760 Estados Unidos de América.

• El fluido es en este caso, por vía de ejemplo solamente, y no por vía de limitación, un fluido constituido por fluidos menstruales artificiales (simulante) , descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,883,231 otorgada el 16 de marzo de 1999 a Achter y otros, cuya descripción es incorporada aquí por referencia en la extensión en que dicha descripción es consistente (por ejemplo, no contradictoria) con la presente descripción. El simulador descrito y reclamado en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,883,231 está comercialmente disponible de Cocalico Biologicals, Inc., de 449 Steven Road, P.O. Box 265, de Reamstown, Pennsylvania - 17567, Estados Unidos de América.

• Botes de pesado de plástico desechables comercialmente disponibles de NCL de Wisconsin, Inc., de Birnamwood, Wisconsin 54414, Estados Unidos de América, parte número W-D 80055. • 60 centímetros cúbicos de jeringa desechables, comercialmente disponible de Becton Dickinson, de Franklin Lakes, NJ 07417, Estados Unidos de América; tubo Tygon, tamaño 16, con un diámetro interior de 0.12 pulgadas, parte número 6409-16 comercialmente disponible de Cole-Parmer Instrument Company, de Chicago, Illinois 60648, Estados Unidos de América; y una manguera de diámetro exterior de 1/8 de pulgada, tamaño flecha, parte R-3603 y también comercialmente disponible de Colé Parmer Instrument Company. • 5.5 centímetros de papel secante, comercialmente disponible de VWR Scientific Products, de 1145 Conwell Avenue, de Willard, Ohio 44890, Estados Unidos de América, catálogo número 28310-015.

• Peso hecho mediante el tomar un vaso picudo Pyrex de 100 mL llenándolo con una sustancia adecuada a 717.5 gramos para obtener una carga de 0.5 libras por pulgada cuadrada.

• Una balanza leíble a 0.001 gramos (Nótese: los estándares deben ser seguibles NIST y deben ser recertificados a una frecuencia adecuada para asegurar la exactitud) .

• Un cronómetro leíble a 0.1 s (Nótese: el cronómetro debe ser seguible NIST) .

• Un cilindro graduable leíble a 20 mL.

• Una placa acrílica transparente (de un tamaño suficiente para ser soportada sobre la parte superior de un bote de pesado de plástico desechable) , con un orificio perforado aproximadamente en el centro de la misma para la inserción del tubo Tygon.

Preparación de Muestra El simulador es removido de la unidad de refrigeración, se coloca sobre un girador y entonces se gira suavemente por aproximadamente 30 minutos para mezclar cabalmente los contenidos y llevar al simulador a la temperatura ambiente.

El cilindro graduado es colocado sobre una balanza y el peso se quita la tara. Se introducen 20 mL de material en el cilindro graduado. El cilindro graduado es removido de la balanza. El fondo del cilindro graduado es golpeado suavemente sobre la parte superior de la banda de laboratorio o una superficie endurecida similar por aproximadamente 10 veces para introducir el asentamiento. Se hace la inspección visual para asegurarse de que hayan 20 mL de material en el cilindro graduado. Los 20 mL de material se vierten en un bote de pesado y el material es nivelado suavemente.

La Bomba de Jeringa Harvard es puesta al modo de programa. La tasa de infusión es puesta a 12 mL/minuto con el volumen de objetivo puesto a 2 mL. El diámetro se pone al tamaño de jeringa correcto. La Bomba de Jeringa Harvard es presionada con aproximadamente 60 mL de simulador.

Los pasos del método son como sigue: 1. Un extremo del tubo Tygon es insertado a través del orificio en la placa acrílica. 2. La placa acrílica es colocada sobre un bote de pesado que contiene 20 mL de material absorbente. El tubo Tygon debe ser colocado aproximadamente sobre el centro del material . 3. Simultáneamente iniciar el cronometraje y comenzar el surtido de los primeros 2 mL de la descarga de simulador. 4. Detener el cronómetro cuando el simulador es tomado por el material. la lectura del cronómetro es registrada como "Descarga 1" en segundos. En el caso de que el simulador no sea absorbido por el material que está siendo probado (por ejemplo, el simulador se asienta sobre la parte superior del material) dentro de cinco minutos, detener la prueba y registrar 300+ segundos. 5. Simultáneamente iniciar el cronometraje y comenzar el surtido de la segunda descarga de 2 mL del simulador. 6. Detener el cronometraje cuando el simulador es tomado por el material. La lectura del cronómetro es registrada como "Descarga 2" en segundos. En el caso de que el simulador no sea absorbido por el material que está siendo probado (el simulador se asienta sobre la parte superior del material) dentro de cinco minutos, detener la prueba y registrar 300+ segundos. 7. Simultáneamente empezar el cronometraje, comenzar a surtir el simulador. En este caso, sin embargo, se detiene la Bomba de Jeringa Harvard después de que se ha surtido 1 mL de simulador. 8. Detener el cronometraje cuando se ha absorbido 1 mL del simulador por el material. La lectura del cronómetro es registrada como "Descarga 3" en segundos. De nuevo, en caso de que el simulador no sea tomado por el material que está siendo probado (por ejemplo, el simulador se asienta sobre la parte superior del material) dentro de cinco minutos, detener la prueba y registrar 300+ segundos. 9. Esperar 60 segundos después de que a tercera descarga es tomada por el material . 10. Pesar dos piezas de papel secante y registrar este peso como "Papel Secante Seco" . 11. Al final de los 60 segundos notados en el paso 9, colocar suavemente el papel secante sobre el material y entonces suavemente colocar el peso de 0.5 libras por pulgada cuadrada sobre el papel secante e iniciar el cronometraje. 12. Después de 60 segundos, remover el peso y volver a pesar el papel secante. Este peso del papel secante es registrado como "Papel Secante Húmedo" (BP Húmedo) .

Los pasos 3 a 12 delineados arriba son repetidos hasta que el simulador ya no es absorbido por el material (por ejemplo, el simulador se asienta sobre la parte superior del material y no es tomado en cinco minutos .

Los resultados de la parte de rehumedecimiento del método de prueba son registrados en gramos y se calculan como sigue : (Papel Secante Húmedo) - (Papel Secante Seco) = Rehumedecimiento Método para Determinar la Capacidad de Retención Como se usó aquí, el Método para Determinar la Capacidad de Retención mide la cantidad de fluido de prueba que retiene una muestra de material después de que se ha aplicado una fuerza centrífuga. La cantidad de material retenido es calculado como una retención de gramo por gramo. La prueba es típicamente llevada a cabo bajo las condiciones estándar TAPPI . Cuando el fluido de prueba es un fluido complejo, tal como por ejemplo, la sangre, los fluidos menstruales, los fluidos menstruales artificiales (simulador) , los conductos sueltos, las descargas nasales y similares, la capacidad de retención de un material es algunas veces mencionada como un complejo de capacidad de retención (CFRC) En general, la prueba de acuerdo a este método se lleva a cabo mediante el colocar una muestra de 0.5 gramos de material adentro de un cilindro modificado, exponiendo la muestra del material a un fluido deseado por 60 minutos y después colocando los cilindros en un centrífugo para remover el fluido en exceso. Los resultados son calculados para obtener los gramos de fluido retenidos por gramo de muestra de material .

Equipo y Materiales • Fluido menstrual artificial (simulador) descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,883,231 otorgada el 16 de marzo de 1999 a Achter y otros. El simulador descrito y reclamado en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,883,231 está comercialmente disponible de Cocalico Biologicals, Inc., de 449 Stevens Road, P.O. Box 265, de Reamstown, Pennsylvania 17567, Estados Unidos de América.

• Centrífugo Sorvall RT 6000D, comercialmente disponible de Global Medical Instrumentation, Inc., de 3874 Bridgewater Drive, St . Paul, Minnesota 55123, Estados Unidos de América.

• Cuatro botellas centrífugas de tornillo superior de 200 mL, comercialmente disponibles de Internacional Equipment Company, de 300 Second Avenue, de Needham Heights, Massachusetts 02494, Estados Unidos de América.

• Balanza leíble a 0.001 gramos (Nota: los estándares deben ser seguibles NIST y deben ser recertificados a una frecuencia adecuada para asegurar exactitud) .

• Cuatro vasos picudos Pyrex de 50 mL .

• Cronómetro de laboratorio, capacidad de 60 minutos, leíbles a 1 segundo, comercialmente disponible de VW Scientific Products, de 1145 Conwell Avenue, de Willard, Ohio 44890, Estados Unidos de América.

• Cuatro cilindros Lexan modificados de 9 centímetros de altura, 3.1 centímetros ID, 4,8 centímetros OD, con una malla de 300 orificios por pulgada cuadrada unida al fondo .

• Cribas de malla 30 y 50 estándar de los Estados Unidos, de 8 pulgadas de diámetro, de 2 pulgadas de altura, comercialmente disponible de VWR Scientific Products, de 1145 Conwell Avenue, de Willard, Ohio 44890, Estados Unidos de América, números de catálogo 57334-456 y 57334-464, respectivamente .

• Malla de acero inoxidable, 4 orificios po pulgada o un espacio abierto suficiente para permitir drenar el simulador.

Preparación de la Muestra: Preparar la muestra de material mediante el usa las cribas de malla 30 y 50 estándar de los Estados Unidos de América para fraccionar una muestra a un tamaño de 300 a 600 mieras. Almacenar la muestra fraccionada de material en u recipiente a prueba de aire esencialmente para usarse cuando la muestra o las muestras de material van a ser preparadas . El cilindro modificado es colocado sobre la balanza y se quita la tara del peso. Colocar 0.5 g ± 0.005 g de la muestra fraccionad en uno de los cilindros modificados. Registrar este peso como Peso de Muestra. El cilindro modificado conteniendo la muestra de material es pesado y el peso es registrado como un peso de cilindro seco. Las muestras adicionales de material so colocadas en los tres cilindros modificados restantes de acuerdo a los pasos anteriores.

El simulador es removido de una unidad de refrigeración, se coloca sobre un girador y entonces se gira suavemente por aproximadamente 30 minutos para mezclar cabalmente los contenidos los contenidos y llevar el simulador a la temperatura ambiente.

Los pasos del método de prueba son como sigue: 1. Aproximadamente 10 mL del simulador son colocados en un vaso picudo Pyrex de 50 mL. 2. Un cilindro modificado que contiene la muestra de material es colocado en el vaso picudo Pyrex de 50 mL. 3. Aproximadamente 15 mL del simulador son vertidos en el cilindro modificado. Esto asegura que la muestra de material tiene acceso al simulador desde arriba y desde abajo. 4. Repetir los pasos 1 a 3 como sea necesario para cualesquier muestra adicional deseada de material . 5. Después de que se ha completado el paso 4, se pone el cronómetro por 60 minutos y se inicia. 6. Después de que han transcurrido 60 minutos, los cilindros modificados son removidos de los vasos picudos Pyrex y se colocan sobre la malla de acero inoxidable por 60 segundos . 7. Después de 60 segundos, los cilindros modificados son removidos de la malla de acero inoxidable y se colocan en las botellas centrífugas de 200 mL. 8. Las botellas centrífugas son colocadas en el centrífugo por 3 minutos a 1,200 revoluciones por minuto. 9. Después de 3 minutos, los cilindros modificados son removidos de las botellas centrífugas y los cilindros modificados que contienen las muestras de material son pesados. El peso es registrado como Peso de Cilindro Húmedo.

La Capacidad de Retención de Fluido Compleja ("CFRC") de cada muestra de absorbente es entonces calculada de acuerdo a la siguiente fórmula: [ (Peso de Cilindro Húmedo - Peso de Cilindro Seco) - Peso de Producto] (Peso de Producto Cuando se reportó en cualesquiera de los siguientes ejemplos, las capacidades de retención son un promedio de dos muestras (por ejemplo, n = 2) .

Ejemplos Los siguientes ejemplos describen varias incorporaciones de la invención. Otras incorporaciones dentro de alcance de las reivindicaciones dadas aquí serán evidentes a un experto en el arte de la consideración de la descripción o práctica de la invención como se describe aquí . Se intenta que la descripción, junto con los ejemplos se consideren de ejemplo solamente, con el alcance y espíritu de la invención siendo indicado por las reivindicaciones las cuales siguen a los ejemplos .

Ejemplo 1 Este ejemplo ilustra la preparación de los manojos de fibras usando el surtidor BIVIS (Modelo BC-45, comercialmente disponible de Clextral Co., de Firminy Cedex, Francia) . Las hojas de pulpa de eucalipto de Bahia Sul fueron alimentadas a un reductor a pulpa (Reductor a Pulpa de Consistencia Media, Modelo OÍR, de Cellwood Grubbens AB, Suecia) , con la adición de agua de dilución para alcanzar una consistencia de aproximadamente de 6 porciento. Las hojas de pulpa fueron tratadas en el reductor a pulpa por aproximadamente por 30 minutos. Las corridas fueron llevadas a cabo con y sin un agente desaglutinante. Para las corridas con agente desaglutinante, el agente desaglutinante fue agregado aproximadamente cinco minutos después de que las hojas de pulpa fueron alimentadas adentro del reductor de pulpa. Al final de la reducción a pulpa, la pulpa fue además diluida a una consistencia de aproximadamente de 4.5 porciento y se bombeó a través de una bomba de depósito de reductor a pulpa a un cofre de depósito que tiene un agitador funcionando. La bomba de transferencia de tanque de depósito BIVIS se estableció para estar en el modo recirculante. Una prensa de banda (Prensa de Banda Continua, Modelo CPF 0.5 metros, P3 , de Andritz-Ruthner, Inc., de Arlington, Texas, Estados Unidos de América) fue usad para desaguar la pulpa. Una vez activado, la válvula d suministro de la bomba de transferencia de tanque de depósit BIVIS fue abierta y se cerró la válvula de recirculación. L prensa de banda fue configurada para proporcionar una estera d descarga de aproximadamente 2.5 centímetros de grosor. L consistencia de descarga fue de aproximadamente de 32 porciento. La estera de descarga fue rota por un tornillo de rompimiento al final de la prensa de banda y después se transfirió por el sistema de transporte de tornillo a la tolva de aire d suministro del surtidor BIVIS .

La pulpa fue además desintegrada por el sistema d tornillo de suministro doble en el fondo de la tolva d suministro. la pulpa desintegrada fue alimentada al tornillo d suministro BIVIS y se dirigió adentro del surtidor BIVIS. L configuración interna del surtidor BIVIS es un surtidor de ej cogiratorio doble con elementos de tornillo intercambiables par transferir la pulpa axialmente a lo largo de surtidor. Los elementos de tornillo utilizados tuvieron ranuras de media lun (avío 2) . Periódicamente, a lo largo de la longitud del surtido BIVIS hay tornillos de vuelo de reversa para introducir presió de regreso a la pulpa. Estas tres zonas de trabajo fueron usadas en este ejemplo con cada zona teniendo el perfil de tornillo identificado en la Tabla 1 dada abajo. Todos los elementos de tornillo fueron de vuelo único.

TABLA 1 Zona BIVIS Número de Vuelo Longitud Inclinación Ancho de Elemento (mm) (mm) Ranura (mm) Suministro 1 Adelante 100 +50 0 Suministro 2 Adelante 100 +50 0 1 3 Adelante 100 +33 0 1 4 Adelante 50 +25 0 1 5 Reversa 50 -15 6 2 6 Adelante 100 +33 0 2 7 Adelante 50 +25 0 2 8 Reversa 50 -15 6 3 9 Adelante 100 +33 0 3 10 Adelante 50 +25 0 3 11 Reversa 50 -15 6 Descarga 12 Adelante 100 +33 0 Descarga 13 Adelante 100 +33 0 Fueron usadas dos zonas de extracción para todas las corridas. Las placas de tracción fueron instaladas en las Zonas 1 y 2. El agua y los finos de pulpa fueron extraídos de estas zonas .

Para todas las muestras, se hizo un intento para controlar la entrada de energía a un nivel bajo a intermedio en un juego de corridas y a un nivel de entrada de energía superior para otro juego de corridas. La temperatura fue registrada. La temperatura máxima generalmente se correlaciona directamente a la entrada de energía, pero la temperatura máxima tendió a emigrar hacia la zona 1 al progresar el tiempo. Los rangos aproximados de estos parámetros son proporcionados en la Tabla 2 abajo.

TABLA 2 Parámetro Rango Energía Específica (kW- 90 a 218 h/T) 46 a 55 Consistencia de Salida (%) 99 a 166 Temperatura Máxima (°C) El agente desaglutinante utilizado en este ejemplo fue MacKernium 516Q-60 (una amina terciaria) comercialmente disponible de Maclntyre Group, Ltd., de 24601 Governor' s Highway, de University Park, Illinois 60466 Estados Unidos de América) , agregada a una dosis de 2.78 kilogramos (6.15 libras) por tonelada métrica.

Las estructuras fibrosas preparadas de acuerdo a este ejemplo fueron entonces secadas en el horno durante la noche a aproximadamente 43 °C.

Eiemplo 2 Este ejemplo ilustra la preparación de los manojos de fibras usando un surtidor Maule (GR II, de Ing. S. Maule & C. S.p.A., de Torino, Italia). Aproximadamente 800 kilogramos de pulpa kraft de eucalipto blanqueado de Bahia Sul fueron alimentados a un reductor a pulpa de alta consistencia (Modelo ST-C-W, de Voith-Sulzer PaperTech, anteriormente Sulzer Escher-Wyss Gmbh, de Ravensburg, Alemania) con la adición del agua de dilución para alcanzar una consistencia de entre alrededor de 12 y 15 porciento. La pulpa fue tratada en el reductor a pulpa por aproximadamente 30 minutos. Al final de la reducción a pulpa, dicha pulpa fue además diluida a una consistencia de aproximadamente de 4 porciento y se bombeó a través de una bomba de depósito de reductor a pulpa a un cofre de depósito que tiene un agitador funcionando. La pulpa fue entonces bombeada a una consistencia de aproximadamente de 4 porciento a una lavadora (Double Nip Thickener, Modelo 200, Black Clawson Company, de Middletown, Ohio, Estados Unidos de América) en donde se desaguó a una consistencia de aproximadamente de 12 porciento a través de un transportador de tornillo a una caja de cabeza de una prensa de banda (Continuos Belt Press, Modelo CPF de 0.5 metros, P3 , de Andritz-Ruthner, Inc., de Arlington, Texas, Estados Unidos de América) .

La pulpa fue descargada de la prensa de banda a una consistencia de alrededor de 35 porciento a un tornillo de rompimiento al final de la prensa de banda y después se transfirió a un surtidor Maule por un tornillo de calentamiento, para elevar la temperatura de entrada a aproximadamente 80 °C. La temperatura de salida Maule fue de aproximadamente de 100°C. La entrada de energía enfocada a el surtidor fue de aproximadamente de 98 kW-hora/tonelada (5.5 caballos de fuerza-días por tonelada) .

Otra corrida fue llevada a cabo usando el procedimiento establecido en este ejemplo con la siguiente excepción: la puerta de salida al surtidor fue cerrada y el surtidor fue operado con una velocidad de rotor de alrededor de 48 revoluciones por minuto por aproximadamente 10 minutos. Esto resultó en una entrada de energía superior a la pulpa, haciendo que los manojos de fibra fueron más pequeños con menos fibras proyectándose desde la superficie de los manojos de fibras.

Eiemplo 3 La pulpa de eucalipto kraft blanqueada de Aracruz, Inc., fue alimentada a un reductor a pulpa de alta consistencia (Modelo St-C-W, Voith-Sulzer PaperTech) con la adición del agua de dilución para alcanzar una consistencia de entre alrededor de 12 y alrededor de 15 porciento. La pulpa fue tratada en el reductor a pulpa por aproximadamente por 30 minutos. Las corridas fueron llevadas a cabo con y sin un agente desaglutinante. Para las corridas con el agente desaglutinante, dicho agente desaglutinante (en este caso MacKernium 516Q-60) fue agregado en una cantidad equivalente a alrededor de 2.78 kilogramos por tonelada métrica por aproximadamente 10 minutos después de que la pulpa fue alimentada al reductor de pulpa de alta consistencia. Al final de la reducción a pulpa, la pulpa fue además diluida a una consistencia de aproximadamente 4 porciento y se bombeó a través de una bomba de depósito de reductor a pulpa a un cofre de depósito que tuvo un agitador funcionando. La pulpa fue entonces bombeada a una consistencia de aproximadamente de 4 porciento a una lavadora (Double Nip Thickener, Modelo 200, de Black Clawson Company, de Middletown, Ohio, Estados Unidos de América) en donde se desaguó a una consistencia de aproximadamente de 12 porciento y se alimentó a través de un portador de tornillo a una caja de cabeza de una prensa de banda (Continuos Belt Press, Modelo CPF de 0.5 metros, P3 , de Andritz-Ruthner, Inc., de Arlington, Texas, Estados Unidos de América) . La pulpa fue descargada de la prensa de banda a una consistencia de alrededor de 35 porciento a un tornillo de rompimiento al final de la prensa de banda y se transfirió a un surtidor Maule (GR II, de Ing. S. Maule & Co. S.p.A., de Torino, Italia) por medio de un tornillo de calentamiento, para elevar la temperatura de entrada a aproximadamente 80 °C. La entrada de energía enfocada al surtidor fue de aproximadamente de 98 kW-hora/tonelada (aproximadamente 5.5 caballos de fuerza-días por tonelada) . la temperatura de salida Maule fue de aproximadamente 100°C. Los manojos fibrosos fueron secados en el horno durante la noche a aproximadamente 43 °C. Los manojos fibrosos fueron cribados a diferentes tamaños de partícula como se identifica en la Tabla 3 dada abajo. El porcentaje de rendimiento a diferentes tamaños de partícula indica una diferencia significante entre las estructuras fibrosas incluyendo un agente desaglutinante (por ejemplo, desaglutinado) cuando se compara a estructuras fibrosas esencialmente similares de otra manera que no comprendan el agente desaglutinante (no desaglutinante) . Sorprendentemente, el porciento de rendimiento para el tamaño de partícula entre alrededor de 300 a alrededor de 600 mieras fue muy superior cuando un agente de desaglutinamiento fue agregado a la pulpa. El porciento de rendimiento y la distribución de tamaño de partícula para las estructuras fibrosas de este ejemplo se proporcionan en la Tabla 3 dada abajo.

TABLA 3 Número de Tamaño de Porciento por Porciento por Malla Malla Partícula Malla de de Estructuras (mieras) Estructuras Fibrosas Fibrosas Absorbentes No Absorbentes Desaglutinadas Desaglutinadas (n = 4) (n = 4) 20 >850 41 63 30 600-850 25 20 50 300-600 35 12 Charola <300 3 1 La Tabla 4 ilustra las capacidades de retención de fluido complejas de ambas estructuras fibrosas desaglutinadas y no desaglutinadas preparadas de acuerdo con este ejemplo como se midió de acuerdo al método para determinar la capacidad de retención proporcionado arriba. La adición de un agente desaglutinante aumentó la capacidad de retención de fluido complejo (CFRC) , un resultado sorprendente dado que un agente desaglutinante deseable es usualmente caracterizado como siendo hidrofóbico. Los códigos de control fueron la pulpa Weyerhaeuser NB416 no desaglutinada y la pulpa Weyerhaeuser NF405 desaglutinada. Los materiales a base de pulpa teniendo un agente desaglutinante típicamente tuvieron una capacidad de retención de fluido compleja reducida.

TABLA 4 Número de Tamaño de CFRC de CFRC de Aumento en CFRC Malla Partícula Estructuras Estructuras No de Desaglutinado (mieras) Desaglutinadas Desaglutinadas en contra de No (g/g) (g/g) Desaglutinado (%) Tal como es Varía 2.3 1.4 40 20 >850 2.6 1.6 38 30 600-850 2.0 1.6 20 50 300-600 2.3 1.7 26 NB416 5.7 NF405 3.9 Como se ilustró en la Tabla 4, las estructuras fibrosas preparadas de acuerdo a la presente invención exhibieron una capacidad de retención de fluido complejo que es de por lo menos de alrededor de 20; alternativamente, por lo menos alrededor de 26; alternativamente por lo menos alrededor de 38; y finalmente, alternativamente por lo menos alrededor de 40 porciento más que la capacidad de retención de fluido complejo exhibida por una estructura fibrosa de otra manera esencialmente similar que no incluye un agente desaglutinante.

Las Tablas 5 a 9 ilustran la tasa de absorción y de rehumedecimiento de las estructuras fibrosas preparadas de acuerdo a la presente invención. Cuando se determinó la tasa de absorción y el rehumedecimiento, la tercera descarga fue de 1 mL, mientras que las primeras dos descargas usaron 2 mL de fluido. Las siguientes tablas también ilustran que, sobre promedio, los manojos de fibra no desaglutinantes tuvieron valores de rehumedecimiento superiores que lo que lo hicieron las estructuras fibrosas desaglutinadas. Una muestra no cribada (por ejemplo, "tal como es") de las estructuras fibrosas desaglutinadas (Muestra J) fue comparada a una muestra no cribada de los manojos de fibras no desaglutinados (Muestra K) . Los resultados de esta comparación se proporcionan en la Tabla 5.

TABLA 5 Muestra J Muestra K Descarga 1 (s) 29.6 26.5 Descarga 2 (s) 29.6 29.3 Descarga 3 (s) 17.3 15.1 Rehumedecimiento 0.57 0.67 (g) Una muestra cribada (20 mallas) de las estructuras fibrosas desaglutinadas (Muestra L) fue comparada a una muestra cribada (20 mallas) de los manojos de fibras no desaglutinados (Muestra M) . Los resultados de esta comparación se proporcionan en la Tabla 6.

TABLA 6 Muestra L Muestra M Descarga 1 (s) 28.0 30.3 Descarga 2 (s) 28.6 30.7 Descarga 3 (s) 14.9 18.8 Rehumedecimiento 0.67 0.77 (g) Se comparó una muestra cribada (30 mallas) de las estructuras fibrosas desaglutinadas (Muestra N) con una muestra cribada (30 mallas) de los manojos de fibras no desaglutinados (Muestra O) . Los resultados de esta comparación son proporcionados en la Tabla 7.

TABLA 7 Muestra N Muestra ) Descarga 1 (s) 28.1 28.0 Descarga 2 (s) 30.5 29.4 Descarga 3 (s) 17.7 15.9 Rehumedecimiento 0.85 0.59 (g) Se comparó una muestra cribada (50 mallas) de las estructuras fibrosas desaglutinadas (Muestra P) con una muestra cribada (50 mallas) de los manojos de fibras no desaglutinados (Muestra Q) . Los resultados de esta comparación son proporcionados en la Tabla 8.

TABLA 8 Muestra P Muestra Q Descarga 1 (s) 28.8 28.5 Descarga 2 (s) 30.1 31.4 Descarga 3 (s) 16.9 18.1 Rehumedecimiento 0.55 0.77 (g) Se comparó una muestra cribada (30-50 mallas) de las estructuras fibrosas desaglutinadas con una muestra cribada (30-50 mallas) de los manojos de fibras no desaglutinados (Muestra S) . Los resultados de esta comparación son proporcionados en la Tabla 9.

TABLA 9 Muestra R Muestra S Descarga 1 (s) 29.0 29.2 Descarga 2 (s) 33.2 30.6 Descarga 3 (s) 19.6 16.5 Rehumedecimiento 0.92 0.62 (g) Se comparó una muestra cribada (de 30 mallas) de las estructuras fibrosas desaglutinadas (Muestra N) con una muestra cribada (de 30 mallas) de los manojos de fibras no desaglutinados (Muestra O) . Los resultados de esta comparación son proporcionados en la Tabla 7.

Eiemplo 4 Este ejemplo ilustra que un aumento en el agente desaglutinante no afectó significativamente la capacidad de retención de fluido complejo (CFRC) de las estructuras fibrosas. Las estructuras fibrosas de este ejemplo fueron preparadas de acuerdo al método descrito en el Ejemplo 1 dado arriba. La Tabla 10 identifica los valores de capacidad de retención de fluido complejo (CFRC) para estas estructuras fibrosas absorbentes que tienen un agente desaglutinante (MacKernium 516Q-60) aplicado a tres niveles diferentes. Los manojos fibrosos absorbentes fueron secados en horno durante la noche a aproximadamente 43 °C. Un aumento en el agente desaglutinante no pareció reducir significativamente la capacidad de retención de los manojos fibrosos .

TABLA 10 Tamaño de Cantidad de Agente CFRC Partícula Desaglutinante (g/g) (mieras) Agregada (kilogramo por tonelada métrica de pulpa) 300-850 0.68 1.6 300-850 2.78 1.2 300-850 4.54 1.6 Los códigos de control, pulpa Weyerhaeuser NB416 no desaglutinada y pulpa NF405 desaglutinada, fueron probados similarmente y resultaron en valores de capacidad de retención de fluido complejo de 5.7 y de 3.9 g/g, respectivamente. Como se esperó, los materiales a base de pulpa con un agente desaglutinante demostraron normalmente valores de capacidad de retención de fluido complejo reducidos.

Eiemplo 5 Para describir cuantitativamente la estructura interior de las estructuras fibrosas absorbentes, las imágenes Esparcidas por Electrón-Posteriores/Alto Contraste (BSE/HICON) de las estructuras fibrosas seccionadas en forma transversal fueron adquiridas para cuantificar el por ciento de área de poro. De ocho a diez estructuras fibrosas de cada código de fabricación fueron encintadas linealmente a una tarjeta de índice con una cinta de lado doble. Una segunda pieza de cinta de lado doble fue colocada sobre las estructuras fibrosas para encapsularlas . Este conjunto fue metido en un nitrógeno líquido y se cortó a lo largo de la línea media de la estructura fibrosa con una cuchilla de navaja recubierta de TEFLON. Las estructuras fibrosas seccionadas fueron después permitidas para alcanzar la temperatura ambiente antes de montarse en un montura SEM y recubrirse con chisporroteado con 30 nm de oro. Algunas secciones fueron formadas en imágenes a una distancia de trabajo de 12 milímetros sobre un JEOL-840 equipado con un detector electrónico esparcido-posterior anular de estado sólido. El SEM fue operado a 10 kV con una colocación de lentes de condensación de 1 nA. Ambas imágenes electrónica secundaria y composicional BSE fueron registradas. Las imágenes BSE usadas para la cuantificación fueron registradas sobre una película de alto contraste POLAROID Tipo 51. El contraste y la brillantez fueron ajustados a una señal de forma de onda mínima/máxima para cada sección para generar imágenes casi binarias. Los datos fueron obtenidos de las imágenes BSE/HICON de sección transversal usando un sistema Quantimet 600 IA y siguiendo la rutina QUIPS escrita de costumbre intitulada "NITP0R01".

Encabezado de Rutina: Número de campos : 1 Cuadros Estándar Resultados de encabezado: Sistema y Versión, Nombre de Rutina Fecha y Tiempo, Valor de Calibración Nombre Usado: "Dave Biggs" ID de Muestra: "" Descripción: "Espacio Hueco Interno Nit de Fibra (por ejemplo, % de Área .Abierta en Sección Transversal") .

NOMBRE : NITP0R01 PROPÓSITO: Para medir el espacio interno (% Área) de Secciones Transversales de Punto de Presión de Fibra CONDICIONES : 20 mm adj . , lentes ?ikon (f/4); SO Y 3CCD vid.; placa de cubierta de vidrio de 1/4 de pulgada, pos. de polo = 77.3 centímetros; macrovisor Kreonite. AUTOR: D. G. Biggs FECHA: 15 de noviembre de 1999 CUENTA = 0 NÚMERO DE CAMPO = 0 PORCIENTO ÁREA = 0 ÁREA DE PORO = 0 ÁREA TOTAL = 0 CUENTA TOTAL = 0 PORCIE?TO ÁREA TOTAL = 0 LEER IMAGEN Y METER MUESTRA Meter Cabecero de Resultados COMENZAR : Colocación de Imagen [PAUSA], (Cámara 5, Blanco 78.34, Negro 100.00, Lámpara 44.88) Adquirir (en ImagenO) PONER CUADROS Y DETECTAR ÁREAS DE ESPACIO HUECO Armazón de imagen (x 0 , y 0, Ancho 736, Altura 574) Cuadro de medición (x 36, y 35, Ancho 668, Altura 537) Detectar (más blanco de 110, de ImagenO en BinarioO delineado) PROCESAMIENTO DE IMAGEN Editar Binario [PAUSA] (Aceptar de BinarioO a Binariol, Llenar nib, ancho 2) Binario Modificado (Cerrar de Binariol a Binario2 , ciclos 5, disco operador, erosionado orilla) Identificar Binario (Llenar Orificios de Binario2 a Binario3) Binario Modificado (Abrir de Binario3 a Binario4 , ciclos 2, Disco operador, erosionar orilla) Lógica de Binario (C = A XOR B; C Binario5, A Binariol, B Binario4) MEDICIONES DE CAMPO E HISTOGRAMA MFLDIMAGE? = 4 Campo de medición (plano MFLD8MAGE?, en FLDRESULTADOS (2 ) ) Parámetros seleccionados: Área; %Área ÁREA TOTAL = FLDRESULTADOS (1) MFLDIMAGEN = 5 Campo de medición (plano MFLDIMAGEN, en FLDRESULTADOS (4 ) ) Parámetros seleccionados: Área, Cuenta, %Área, Cuenta/Área ÁREA DE PORO = FLDRESULTADOS (1) PORCIENTO DE ÁREA = PORO DE ÁREA/ÁREA TOTAL*100 PORCIENTO TOTAL DE ÁREA = (porciento total de área + porciento de área CUENTA = FLDRESULTADOS (4) CUENTA TOTAL = CUENTA TOTAL + CUENTA NÚMERO DE CAMPO = NÚMERO DE CAMPO +1 Histograma Campo#l (Y Número Parámetro, X Parámetro PORCIENTO DE ÁREA, de 10. A 70., lineal, 30 bins) Resultados de Histograma de Capo de Exhibición (#1, horizontal, diferencial, bins + gráfica (Y lineal eje Y), estadísticas) Ventana de Datos (740, 416, 540, 605) DIALOGO INTERACTIVO Prueba de Pausa ("SI USTED DESEA CONTINUAR, METER ' 1 ' . " ) Meter (CONTIANUAR) Si (CONTINUAR = 1) Ir a comenzar terminar si SALIDA DE DATOS Poner posición de impresión (8 mm, 12 mm) Imprimir cabecera de resultados Imprimir ("Numero total de campos = ", no sigue apéndice) Imprimir (NUMERO DE CAMPO, 0 dígitos después ' . ' , no sigue apéndice) Imprimir renglón Imprimir ("Porciento promedio de Área Abierta (%) = ", no sigue apéndice) Imprimir (Porciento de área total/número de campo, 2 dígitos después'.' no sigue apéndice) Imprimir línea Imprimir (Cuenta de poro/Area = ", no sigue apéndice) Imprimir (CUENTA TOTAL/NUMERO DE CAMPO* 1000) , 2 dígitos después'.' no sigue apéndice Imprimir renglón Imprimir renglón Imprimir ("CUENTA EN CONTRA DE PORCIENTO DE ÁREA DE CAMPO", sigue apéndice) Imprimir línea Imprimir Resultados de Histograma de Campo (#1, horizontal, diferencial, bins + gráfica ( eje Y lineal) , estadísticas) Poner posición de imagen (izquierdo 94 milímetros, superior 159 milímetros, derecha 181 milímetros, fondo 227 milímetros, aspecto = Ventana de imagen Título: Centro Inferior, "IMAGEN DE EJ?MPLO") Gris hasta (Imprimir imagen 0) FIN La configuración óptica para el análisis incluyó un lente NIKON ajustable de 20 milímetros (f/4) , una video cámara Sony 3CCD, una placa de cubierta de vidrio de un cuarto de pulgada y una posición de polo microvisor KREONITE de 77.3 centímetros. Los datos fueron acumulados sobre nueve campos de vista. La muestra 5-M fue preparada de acuerdo al método descrito en el ejemplo 3 dado arriba, mientras que la muestra 5C fue preparada de acuerdo al método descrito en el ejemplo 1 dado arriba usando Mackernium 516Q-60 como el agente desaglutinante.

La caracterización estructural interior de las estructuras fibrosas se resumen en las tablas 11 a 13.

TABLA 11 Identificaci .ón Porciento Desviación Cuenta de poro de Muestra Medio de Estándar por área de Poro de Área unidad 5-M 50.39 5.39 0.91 5-C 19.10 3.27 0.92 TABLA 12 Identificación Peso de Área Desviación de Muestra Longitud de Estándar Poro (µm) 5-M 190.59 125.54 5-C 49.41 36.04 TABLA 13 Identificación Espaciamiento Desviación de Muestra de Muestra Estándar (µm) 5-M 4.06 0.68 5-C 10.63 1.36 Los datos revelaron que hubo diferencias medibles (basadas sobre 90 porciento de confianza) en porciento de área de poro cuando se comparan estructuras fibrosas producidas usando el surtidor MAULE con las estructuras fibrosas producidas usando el surtidor BIVIS. Las estructuras fibrosas producidas usando el surtidor MAULE (muestra 5-M y producidas de acuerdo al método descrito en el ejemplo 3 dado arriba) poseyeron cerca del doble de la cantidad del área de poro interna que fue encontrada en la estructura fibrosa producida usando el surtidor BIVIS (muestra 5-C y producida de acuerdo al método descrito en el ejemplo 1 dado arriba) . Sin embargo, no hubo diferencias estadísticas significantes observadas entre las estructuras fibrosas producidas usando el mismo surtidor. Las longitudes de poro pesadas de área de las estructuras fibrosas producidas sobre el surtidor BIVIS fueron menos de una mitad del área pesada de longitudes de poro de estructuras fibrosas producidas sobre el surtidor MAULE. (Los datos de longitud de poro fueron área pesada para ayudar a tomar en cuenta la diferencia en contribuciones de poros grandes y muy pequeños) . El espaciamiento de poro medio de las estructuras fibrosas producidas sobre el surtidor BIVIS fue dos veces mayor que para las estructuras fibrosas producidas sobre el surtidor MAULE. Las cuentas de poro por un área de unidad no fueron observadas como siendo significativamente diferentes entre las estructuras fibrosas producidas sobre los surtidores BIVIS O MAULE.

Ei emplo 6 Este ejemplo sirve para ilustrar el flujo de las estructuras fibrosas preparadas de acuerdo a la presente invención. El equipo usado en el ejemplo fue el analizador de flujo de polvo automatizado AERO-FLOW disponible de TSI Incorporated, de 7 Pomeroy Lañe, Amherst, MA 01002-2905 Estados Unidos de América. El AERO-FLOW utiliza una teoría de Caos deterministica para caracterizar el flujo de una muestra de manojos de fibras por su comportamiento de avalancha en un disco giratorio. Todas las muestras descritas en este ejemplo fueron preparadas de acuerdo al método descrito en el ejemplo 1 dado arriba. Los manojos de fibra fueron colocados dentro de un disco tambor y se giraron lentamente. Al ser girado el disco, los manojos de fibras giraron con el disco hasta que los manojos de fibras alcanzaron una posición no estable. Cuando se alcanzó ésta posición no estable, los manojos de fibras se cayeron dentro del disco y de nuevo comenzaron a girar junto con el disco hasta que éstos de nuevo alcanzaron un punto de inestabilidad. El tiempo para el derrumbe es una función del flujo de los manojos de fibra. El AERO-FLOW detecta los derrumbes y determina el intervalo de tiempo entre los derrumbes. En este ejemplo, el AERO-FLOW estuvo equipado con un tambor estándar que fue girado a una velocidad de aproximadamente de 90 revoluciones por minuto por 600 segundos. En cada caso, el tamaño de muestra fue de 50 mL. Los manojos de fibras tuvieron un tamaño de partícula equivalente de entre alrededor de 300 y alrededor de 600 mieras. Los resultados de flujo están reportados en la tabla 14 dada abaj o : TABLA 14 Muestra Desaglutinante Tiempo medio Esparcimiento a alrededor de derrumbe medio (s) (s) 6-W Ninguno 3.96 1.95 6-J Ninguno 3.78 1.88 6-C Mackernium 516Q 4.32 2.47 6-P Mackernium 516Q 3.97 2.09 6-V Mackernium KP 5.30 2.79 6-K Mackernium KP 4.42 2.22 El tiempo medio para el derrumbe proporciona un índice de flujo de las propiedades de flujo de la muestra. Como se ilustró en la figura 8, entre más pequeño es el índice de flujo, más fluíble es la muestra. Los resultados de este ejemplo ilustran las estructuras fibrosas adecuadas teniendo un índice de flujo de menos de alrededor de 6; alternativamente, de entre alrededor de 3 y alrededor de 6; y finalmente, alternativamente entre alrededor de 3.5 y alrededor de 5.5. El esparcimiento alrededor del medio es un índice de la cohesividad de la muestra. Los resultados de este ejemplo ilustran estructuras fibrosas adecuadas que tienen un índice de cohesividad de menos de alrededor de 3.

En vista de lo indicado arxiba, se verá que son logradas varias ventajas de la invención y se obtienen otros resultados ventajosos Dado que pueden hacerse varios cambios en los procesos arriba mencionados, en las estructuras absorbentes y en los artículos absorbentes desechables sin departir del alcance de la invención, se intenta el que toda la materia contenida en la descripción dada arriba y mostrada en los dibujos acompañantes e interpretado como ilustrativo y no en un sentido limitante.

Claims (46)

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

1. Un método para hacer manojos de fibras, el método comprende : (a) formar una suspensión acuosa de fibras que tienen una consistencia de entrada de por lo menos de alrededo de 20% por peso; y (b) pasar la suspensión acuosa a través de u surtidor con una entrada de energía de por lo menos de 90 kW-h/T de fibra seca para formar manojos de fibras que son extruidas del surtidor.

2. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el surtidor tiene una proporció de área de superficie de volumen a trabajo de por lo menos de alrededor de 1 centímetro.

3. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el surtidor tiene una proporció de área de superficie de volumen a trabajo de por lo menos de alrededor de 3 centímetros.

4. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el surtidor tiene una proporción de área de superficie de volumen a trabajo de alrededor de 5 a alrededor de 10 centímetros.

5. El método tal y como se reivindica en l cláusula 1, caracterizado porque la consistencia de entrada es desde alrededor de 20 a alrededor de 50% por peso seco.

6. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la consistencia de entrada es desde alrededor de 25 a alrededor de 45% por peso seco.

7. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque la consistencia de entrada es desde alrededor de 30 a alrededor de 40% por peso seco.

8. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque un agente desaglutinante es agregado a las fibras antes de pasar las fibras a través del surtidor.

9. El método tal y como se reivindica en la cláusula 8, caracterizado porque los manojos de fibra son secados .

10. El método tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el agente desaglutinante es agregado a las fibras mientras que las fibras son pasadas a través del surtidor.

11. El método tal y como se reivindica en la cláusula 10, caracterizado porque los manojos de fibras so secados .

12. El método tal y como se reivindica en l cláusula 1, caracterizado porque es agregado un agente desaglutinante a los manojos de fibras extruidos desde el surtidor.

13. El método tal y como se reivindica en la cláusula 12, caracterizado porque los manojos de fibras so secados .

14. El método tal y como se reivindica en l cláusula 1, caracterizado porque los manojos de fibras so secados .

15. El método tal y como se reivindica en la cláusula 14, caracterizado porque es agregado un agente desaglutinante a los manojos de fibras.

16. Un método para hacer estructuras fibrosas, el método comprende : (a) formar una suspensión acuosa de fibras que tienen una consistencia de entrada de por lo menos de alrededor de 20% por peso; (b) agregar un agente desaglutinante a la suspensión acuosa; y (c) subsecuentemente pasar la suspensión acuosa a través de un surtidor con una entrada de energía de por lo menos de alrededor de 90 kW-h/T de fibra seca para formar estructuras fibrosas que son extruidas desde el surtidor.

17. El método tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizado porque el surtidor tiene una proporción de área de superficie de volumen a trabajo de por lo menos de alrededor de 1 centímetro.

18. El método tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizado porque el surtidor tiene una proporción de área de superficie de volumen a trabajo de por lo menos de alrededor de 3 centímetros.

19. El método tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizado porque el surtidor tiene una proporción de área de superficie de volumen a trabajo de alrededor de 5 a alrededor de 10 centímetros.

20. El método tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizado porque la consistencia de entrada es de desde alrededor de 20 a alrededor de 50% por peso seco.

21. El método tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizado porque la consistencia de entrada es de desde alrededor de 25 a alrededor de 45% por peso seco.

22. El método tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizado porque la consistencia de entrada es de desde alrededor de 30 a alrededor de 40% por peso seco.

23. El método tal y como se reivindica en la cláusula 16, caracterizado porque las estructuras fibrosas so secadas .

24. Un método para hacer estructuras fibrosas, el método comprende : (a) formar un suspensión acuosa de fibras que tienen una consistencia de entrada de por lo menos de alrededo de 20% por peso; (b) pasar la suspensión acuosa a través de un surtidor con una entrada de energía de por lo menos de alrededor de 90 kW-h/T de fibra seca para formar manojos de fibras que son extruidos desde el surtidor; y (c) agregar un agente desaglutinante a los manojos de fibras extruidas para formar estructuras fibrosas;

25. El método tal y como se reivindica en la cláusula 24, caracterizado porque el surtidor tiene una proporción de área de superficie de volumen a trabajo de por lo menos de alrededor de 1 centímetro.

26. El método tal y como se reivindica en la cláusula 24, caracterizado porque el surtidor tiene una proporción de área de superficie de volumen a trabajo de por lo menos de alrededor de 3 centímetros.

27. El método tal y como se reivindica en la cláusula 24, caracterizado porque el surtidor tiene una proporción de área de superficie de volumen a trabajo de desde alrededor de 5 a alrededor de 10 centímetros.

28. El método tal y como se reivindica en la cláusula 24, caracterizado porque la consistencia de entrada es desde alrededor de 20 a alrededor de 50% por peso seco.

29. El método tal y como se reivindica en la cláusula 24. caracterizado porque la consistencia de entrada es desde alrededor de 25 a alrededor de 45% por peso seco.

30. El método tal y como se reivindica en l cláusula 24 caracterizado porque la consistencia de entrada es desde alrededor de 30 a alrededor de 40% por peso seco.

31. El método tal y como se reivindica en l cláusula 24, caracterizado porque las estructuras fibrosas so secadas .

32. Un método para hacer estructuras fibrosas, el método comprende : (a) formar una suspensión acuosa de fibras que tienen una consistencia de entrada de por lo menos de alrededo de 20% por peso; (b) pasar la suspensión acuosa a través de u surtidor con una entrada de energía de por lo menos de alrededor de 90 kW-h/T de fibra seca; y (c) agregar un agente desaglutinante a la suspensión acuosa al pasar a través del surtidor para formar estructuras fibrosas que son extruidas desde el surtidor.

33. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque el surtidor tiene una proporción de área de superficie de volumen a trabajo de por lo menos de alrededor de 1 centímetro.

34. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque el surtidor tiene una proporción de área de superficie de volumen a trabajo de por lo menos de alrededor de 3 centímetros.

35. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque el surtidor tiene una proporción de área de superficie de volumen a trabajo de alrededor de 5 a alrededor de 10 centímetros.

36. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque la consistencia de entrada es de desde alrededor de 20 a alrededor de 50% por peso seco.

37. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque la consistencia de entrada es de desde alrededor de 25 a alrededor de 45% por peso seco.

38. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque la consistencia de entrada es de desde alrededor de 30 a alrededor de 40% por peso seco.

39. El método tal y como se reivindica en la cláusula 32, caracterizado porque las estructuras fibrosas so secadas .

40. Un método para hacer estructuras fibrosas, el método comprende .- (a) formar un suspensión acuosa de fibras que tienen una consistencia de entrada de por lo menos de alrededo de 20% por peso; (b) pasar la suspensión acuosa a través de un surtidor con una entrada de energía de por lo menos de alrededor de 90 kW-h/T de la fibra seca para formar manojos de fibras que son extruidos desde el surtidor; (c) secar los manojos de fibras extruidas; y (d) agregar subsecuentemente un agente desaglutinante a los manojos de fibras extruidos para formar estructuras fibrosas .

41. El método tal y como se reivindica en la cláusula 40, caracterizado porque el surtidor tiene una proporción de área de superficie de volumen a trabajo de por lo menos de alrededor de 1 centímetro.

42. El método tal y como se reivindica en la cláusula 40, caracterizado porque el surtidor tiene un proporción de área de superficie de volumen a trabajo de por lo menos de alrededor de 3 centímetros.

43. El método tal y como se reivindica en la cláusula 40, caracterizado porque el surtidor tiene una proporción de área de superficie de volumen a trabajo de desde alrededor de 5 a alrededor de 10 centímetros.

44. El método tal y como se reivindica en la cláusula 40, caracterizado porque la consistencia de entrada es desde alrededor de 20 a alrededor de 50% por peso seco.

45. El método tal y como se reivindica en la cláusula 40, caracterizado porque la consistencia de entrada es desde alrededor de 25 a alrededor de 45% por peso seco.

46. El método tal y como se reivindica en la cláusula 40, caracterizado porque la consistencia de entrada es desde alrededor de 30 a alrededor de 40% por peso seco. *# 79 R E S U E N Un método para hacer manojos de fibras estructuras fibrosas. La eficacia de un manojo de fibras en el manejo de fluidos complejos puede ser mejorada mediante el someter una suspensión acuosa de fibras a alta consistencia a un entrada de energía elevada con suficiente trabajo de las fibras. Las estructuras fibrosas preparadas de acuerdo a los métodos dados aquí incluyen por lo menos un manojo de fibras y por l 10 menos un agente desaglutinante. El manojo de fibras incluye po lo menos un material en partículas que consiste esencialmente de fibras enredadas .