MXPA02001985A

MXPA02001985A - Compuesto absorbente formado en humedo.

Info

Publication number: MXPA02001985A
Application number: MXPA02001985A
Authority: MX
Inventors: Sheng-Hsin Hu
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 1999-08-23
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2002-08-20
Also published as: US20030149415A1; US6572735B1; GB2370045B; GB2370045A; AU7331200A; WO2001013966A1; BR0013511A; GB0205131D0; DE10084945T1; KR20020029109A

Abstract

Un compuesto formado humedo que define vacios latentes y macrocavidades, el compuesto formado humedo tiene un peso base superior que alrededor de 100 gramos por metro cuadrado y una densidad de alrededor de 0.06 gramos por centimetro cubico mas. El compuesto formado humedo comprende fibras y material superabsorbente, con el material superabsorbente presente en una cantidad de alrededor de porcino de peso seco o menos, especificamente alrededor de porcino de peso seco o menos, y particularmente alrededor de 2 porcino de peso seco o menos, pero mas de 0, basado en el peso seco total de las fibras y el material superabsorbente presente en el compuesto formado humedo. Por virtud del material superabsorbente que se le ha permitido a hincharse y entonces encogerse durante mientras se hace el compuesto formado humedo, son creadas las macrocavidades. La densificacion comprime las macrocavidades. El compuesto que resulta se expande al ser humedecido y exhibe buenas propiedades de absorbencia.

Description

' ^*3Ü*>- COMPUESTO ABSORBENTE FORMADO EN HÚMEDO Esta solicitud reclama prioridad sobre la 5 solicitud provisional de los Estados Unidos de América No. 60/150,325 registrada el 23 de agosto de 1999.

ANTECEDENTES 10 Las personas confían en los productos absorbentes, que incluyen los pañales, las almohadillas femeninas, los vendajes para las heridas, y en los artículos para la incontinencia de los adultos, para participar en y gozar de sus actividades diarias. 15 Los productos absorbentes son generalmente fabricados mediante combinar varios componentes . Para los productos absorbentes desechables que son usados por un usuario, estos componentes típicamente incluyen una hoja 20 superior permeable al líquido; una hoja inferior impermeable al líquido acoplada a la hoja superior; y una estructura absorbente localizada entre la hoja superior y la hoja inferior. Cuando el producto desechable es usado, la hoja superior permeable al líquido está colocada próxima al cuerpo 25 del usuario y permite la trayectoria de los fluidos corporales en la estructura absorbente. La hoja inferior impermeable al líquido ayuda a evitar el goteo de los fluidos mantenidos en la t&Aiáiii.-' — *«^4 i-, -i mr i JTI X estructura absorbente. Idealmente la estructura absorbente tiene tres características: (1) rápidamente transmite fluido en la estructura; (2) distribuye el fluido a través de la estructura; y (3) retiene mucho del fluido. 5 Estas características pueden ser difíciles de simultáneamente incorporarse en la misma estructura. La capacidad de absorción se incrementa cuando el volumen de vacío interno en una estructura absorbente se incrementa. Un volumen 10 de vacío superior permite para la contención de grandes cantidades de fluido. Adicionalmente, en una estructura absorbente con un volumen de vacío superior pueden mejor mantener los fluidos multifásicos que contienen sólidos; por ejemplo, las heces y las menstruaciones. 15 Pero un volumen de vacío interno superior puede significar diámetros de poro más grandes y una habilidad reducida para transmitir fluido en y a través de la estructura absorbente . 20 Lo que se necesita es una estructura absorbente, y un método para hacer esta estructura, que proporciona ambos una capacidad absorbente superior y la habilidad de transmitir fluido en y a través de la estructura absorbente. 25 . **.. m**. f^¡*£.,^í^**-* A?.m SÍNTESIS La presente invención está dirigida a una estructura absorbente, y a un método para hacer la estructura absorbente, que satisface esta necesidad. Un método para hacer un compuesto formado húmedo que tiene vacíos latentes y macrocavidades comprende el proporcionar fibras, un medio de dispersión para las fibras, y un material superabsorbente hinchable en el medio de dispersión, el material superabsorbente presente en una cantidad de alrededor de 10 por ciento por peso seco o menos, específicamente alrededor de 5 por ciento por peso seco o menos, y particularmente alrededor de 2 por ciento por peso seco o menos, pero más de 0, basado en el total de peso seco de material superabsorbente y de las fibras presentes en el compuesto formado húmedo; después combinar las fibras y el material superabsorbente, y el medio de dispersión; que forman un compuesto formado húmedo que comprende fibras y material superabsorbente, y definir vacíos entre las fibras, de la combinación que comprenden las fibras, el material superabsorbente, y el medio de dispersión; proporcionando suficiente tiempo de contacto entre el material superabsorbente y el medio de dispersión para que el material superabsorbente se hinche antes de secar el compuesto formado húmedo; secando el compuesto formado húmedo para que el material superabsorbente se encoja, por lo que forma macrocavidades entre las fibras; y que densifican el compuesto formado húmedo para plegar los vacíos y las macrocavidades, por I-tltAjai. -ii bgÉEai Éa *, Jw*^ lo que se forman vacíos latentes y macrocavidades dentro del compuesto formado húmedo densificado; en donde el compuesto formado húmedo densificado tiene una densidad de alrededor de 0.06 gramos por centímetro cúbico o mayor y un peso base mayor 5 de alrededor de 100 gramos por metro cuadrado.

En su estado seco, un compuesto formado húmedo de la presente invención es apropiado para transmitir fluidos en y a través del compuesto. Cuando el compuesto formado húmedo es 10 descargado con fluido, esa parte del compuesto que es humedecido se expande mientras que el material superabsorbente se hincha y los vacíos latentes y las macrocavidades se manifiestan ellas mismas. Esta expansión incrementa el volumen de vacío interno y la capacidad absorbente. La parte de la 15 destructora que todavía no está humedecida, por ejemplo la estructura en y más allá del frente del fluido, permanece en una forma no expandida, y por lo tanto apropiado para transmitir fluidos en y a través de las partes del compuesto cada vez más remota de la parte inicial de la descarga de 20 fluido.

En otro aspecto, un método de la presente invención comprende proporcionar suficiente tiempo de contacto entre el material superabsorbente y el medio de dispersión 25 antes de secar el compuesto formado húmedo tal que el material superabsorbente se hincha a por lo menos alrededor del 50% de su máxima capacidad absorbente, particularmente a por lo menos alrededor de 75% de su capacidad absorbente máxima, que específicamente a por lo menos alrededor de 90% de su capacidad absorbente máxima, y más específicamente a por lo menos alrededor de en 95% de su capacidad absorbente máxima antes de secar el compuesto formado húmedo. Para los procesos para haceaí papel usados para hacer un compuesto formado húmedo de la presente invención, el medio de dispersión podrá generalmente ser una fuente de agua usada para operar el equipo para hacer papel (por ejemplo, el agua municipal de la ciudad tratada o sin tratar en el sitio para hacer papel, el agua del proceso para hacer papel, y similar) .

En aún otro aspecto, un método de la presente invención comprende proporcionar suficiente tiempo de contacto entre el material superabsorbente y el medio de dispersión antes de secar el compuesto formado húmedo tal que el material superabsorbente se hincha por lo menos alrededor de 20 gramos, específicamente a por lo menos alrededor de 50 gramos, más específicamente en por lo menos alrededor de 75 gramos, particularmente en por lo menos alrededor de 100 gramos, más particularmente en por lo menos alrededor de 150 gramos, y todavía más particularmente en por lo menos alrededor de 300 gramos de medio de dispersión por gramo de material superabsorbente .

En todavía otro aspecto, la cantidad de medio de dispersión retenido en el material superabsorbente después de secado es apropiadamente menor que alrededor del 10% de la capacidad absorbente máxima del material superabsorbente, particularmente menos que alrededor de 5% de la capacidad absorbente máxima del material, específicamente menos que alrededor del 2% de la capacidad absorbente máxima del material, y más específicamente en menos de alrededor del 1% de la capacidad absorbente máxima del material.

Otros métodos de la presente invención además comprenden el uso de material les tales como las fibras flexibles, las fibras sintéticas, los agentes resistentes a la humedad, los agentes resistentes al secado, otros aditivos, y similares, en el proceso para preparar un compuesto formado húmedo .

En otro aspecto, los métodos de la presente invención pueden comprender el hidroenredado del recientemente formado compuesto formado húmedo (por ejemplo, el tejido incipiente) .

Otro método de la presente invención involucra hacer un artículo absorbente desechable, el método comprende el proporcionar una hoja superior permeable al líquido, una hoja inferior impermeable al líquido, y un compuesto formado húmedo que define vacíos latentes y macrocavidades; el colocar el compuesto formado húmedo para que pueda descansar entre la hoja superior y la hoja inferior en el artículo absorbente í¿ij&jSj ^z ^teJí¡^^& s --"- desechable; y directamente o indirectamente acoplar por lo menos una parte de la hoja superior a por lo menos una parte de la hoja inferior. 5 Adicionalmente, la presente invención abarca combinadas un compuesto formado húmedo que tiene vacíos latentes y macrocavidades con otras estructuras superabsorbentes (por ejemplo, una estructura tendida por aire o similar) para formar un núcleo absorbente (por ejemplo, o un 10 núcleo absorbente de capas múltiples que comprende el compuesto tendido húmedo y la estructura tendida por aire) . Alternativamente, más de un compuesto formado húmedo de la presente invención puede ser combinado para formar un núcleo absorbente de capas múltiples, con cada una de la pluralidad de 15 compuestos formados húmedos que tienen el mismo o diferentes materiales y/o propiedades. Adicionalmente, un compuesto formado húmedo que define vacíos latentes y macrocavidades pueden ser combinados con películas, telas no tejidas, y similares para formar un laminado o una estructura de capas 20 múltiples.

Una estructura absorbente que tiene características de la presente invención comprende un compuesto formado húmedo que tiene fibras entrelazadas que definen vacíos 25 y macrocavidades entre las fibras; y el material superabsorbente contenido por las fibras entrelazadas, el material superabsorbente presente en una cantidad de alrededor - -- -- *J**ff&^ÉkhiÍL¿^f¡&^?Í^¿M?i¡,.m.A -mm*.j*-?-¿* ú-.ÉÁXl de 10 por ciento de peso seco o menos, específicamente alrededor de 5 por ciento de peso seco o menos, y particularmente alrededor de 2 por ciento por peso secó o menos, pero menos de 0, basado en el peso seco total de fibras y de material superabsorbente presente en el compuesto formado húmedo . Los compuestos formados húmedos de la presente invención tienen una densidad alrededor de 0.06 gramos por centímetro cúbico o mayor y un peso base mayor de alrededor de 100 gramos por metro cuadrado. 10 Loe compuestos formados húmedos de la presente invención pueden además comprender materiales tales como las fibras flexibles; las fibras sintéticas; los agentes de resistencia al secado o a la humedad; otros aditivos; y 15 similares.

En otro aspecto, los compuestos formados húmedos de la presente invención están caracterizados por ciertas propiedades funcionales que tienen rangos o valores citados. 20 Los ejemplos de tales propiedades incluyen la resistencia cohesiva húmeda: seca, la cohesión interna seca, el tiempo de entrada, la rigidez del tipo Gurley, la velocidad de transmisión, e incrementos en calibre al ser mojados (estas propiedades están descritas abajo) . 25 - 9 * *3F La presente invención también abarca los artículos absorbentes desechables que comprenden un compuesto formado húmedo que definen vacíos y macrocavidades. 5 Estas y otras características, aspectos, ventajas, y versiones de la presente invención podrán ser mejor comprendidas con respecto a la siguiente descripción, reivindicaciones anexas, y dibujos anexos. 10 DIBUJOS La figura 1 representa una versión de una máquina de papel capaz de hacer una o más de las incorporaciones de la presente invención. 15 La figura 2 representa una versión de una máquina de papel capaz de hacer una o más de las incorporaciones de la presente invención. 20 La figura 3 representa la relación entre el tiempo de entrada, en segundos, y la composición de fibra, en porcentaje de peso, para diferentes incorporaciones de la presente invención. 25 La figura 4 representa la relación entre la distancia de transmisión, en centímetros, y el tiempo, en s minutos, para diferentes incorporaciones de la presente invención.

La figura 5 representa la relación entre la 5 capacidad, en gramos por gramo, y la distancia del punto inicial de la descarga de fluido, en pulgadas, para diferentes incorporaciones de la presente invención.

La figura 6 representa la relación entre el 10 fluido retenido, en gramos, y la longitud de tapón, en pulgadas, para diferentes incorporaciones de la presente invención.

La figura 7 representa la relación entre la 15 capacidad del fluido, en gramos por gramo en una presión de 0.5 libras de fuerza por pulgada cuadrada (psi) , y la composición de fibra, en porcentaje de peso, para diferentes incorporaciones de la presente invención. 20 DESCRIPCIÓN/INCORPORACIONES REPRESENTATIVAS Ahora se hará referencia a las incorporaciones representativas de la presente invención, incluyen los ejemplos puestos abajo. Cada incorporación ejemplo es proporcionado a 25 modo de explicación. Podrá ser evidente a uno con una habilidad en el arte que varias modificaciones y variaciones pueden ser hechas sin apartarse del alcance o del espíritu de la invención.

Un proceso para preparar un compuesto formado húmedo que define vacíos latentes y macrocavidades comprende los pasos de: proporcionar fibras, un medio de dispersión para las fibras, y un material superabsorbente hinchable en el medio de dispersión, el material superabsorbente presente en una cantidad de alrededor de 10 por ciento de peso seco o menos, específicamente alrededor de 5 porcino de peso seco o menos, y particularmente alrededor de 2 porcino de peso seco o menos, pero más de 0, basado en el peso seco total de fibras y de material superabsorbente presente en el compuesto formado húmedo; después combinar las fibras, el material superabsorbente, y el medio de dispersión; formando un compuesto formado húmedo, que comprende fibras y material superabsorbente, que define vacíos entre las fibras, formando la combinación de fibras, el material superabsorbente, y el medio de dispersión; proporcionando suficiente tiempo de contacto entre el material superabsorbente y el medio de dispersión para que el material superabsorbente se hinche antes de secar el compuesto formado húmedo; secar del compuesto formado húmedo para que el material superabsorbente se encoja, por lo que forma macrocavidades entre las fibras; y densificar el compuesto formado húmedo para plegar los vacíos y las macrocavidades, por lo que forma vacíos latentes y macrocavidades dentro del compuesto formado húmedo densificado; **-* .... . .*... ?_ ...,.- t*¿iaiM en donde en el compuesto formado húmedo de densificado tiene una densidad alrededor de 0.06 gramos por centímetro cúbico o superior y un peso base mayor de alrededor de 100 gramos por metro cuadrado.

Otras versiones de un proceso de la presente invención están descritos aquí. Actualmente los materiales representativos útiles para la presente invención están descritos .

Las fibras apropiadas para uso la presente invención son conocidas por aquellos con una habilidad en el arte. Cualquier fibra de la cual un compuesto formado húmedo puede ser formado se cree apropiado para su uso. Los ejemplos de fibras apropiadas para uso en la presente invención incluyen, las fibras celulósicas tales como la pulpa de madera, las borras de algodón y similares; las fibras poliméricas sintéticas tales como las fibras de poliolefina, las filas de poliamida, las fibras de poliéster, las fibras de alcohol de polivinilo, las fibras de acetato de polivinilo, las fibras de pulpa de madera de poliolefina sintética, y similares; así como las fibras de celulosa regenerada tales como el rayón y las micro fibras de acetato de celulosa. Las mezclas de varios tipos de fibra son también apropiadas para uso. Por ejemplo, pueden ser usadas una mezcla de fibras celulósicas y de fibras polimérica sintéticas. Como una regla general, las fibras podrán tener una proporción de longitud a diámetro de por lo I* A.?mi * ** > - -. .. }¡ fiAmt*...A,ap-. menos de alrededor de 2:1, preferiblemente de por lo menos de alrededor de 5:1. Como es usado aquí, "diámetro" se refiere a un diámetro verdadero si las generalmente fibras circulares son usadas o a una dimensión de sección transversal máxima si no circulares, por ejemplo, similares al listón, las fibras son usadas. Las fibras podrán generalmente tener una longitud de desde alrededor de 0.5 milímetros alrededor de 25 milímetros, preferiblemente desde alrededor de 1 milímetro hasta alrededor de 6 milímetros. Los diámetros de la fibra podrán generalmente ser desde alrededor de 0.001 milímetros hasta alrededor de 1.0 milímetro, preferiblemente desde alrededor de 0.005 milímetros hasta alrededor de 0.01 milímetros. Por razones tales como la economía, la disponibilidad, las propiedades físicas, y la facilidad de manejo, las fibras de pulpa de madera celulósicas son apropiadas para uso en la presente invención.

Otras fibras útiles para los propósitos de la presente invención son fibras flexibles que incluyen fibras de pulpa de alto rendimiento (adicionalmente descritas abajo) , lino, algodoncillo, abacá, cáñamo, algodón, o cualquiera similar que sea naturalmente flexible o cualquiera fibras de pulpa de madera que son químicamente o físicamente modificadas, por ejemplo, entrelazados o enrizados, que tienen la capacidad de recobrarse después de la deformación de preparar el compuesto, como opuesto a las fibras no flexibles las cuales permanecen deformadas y no se recuperan después de preparar el compuesto.

Como es usado aquí, las "fibras de pulpa de alto rendimiento" son aquellas fibras para hacer papel producidas mediante los procesos de pulpado que proporcionan un rendimiento de alrededor de 65 porcino o superior, más específicamente alrededor de 75 porcino o superior, y todavía más específicamente desde alrededor de 75 hasta alrededor de 95 porcino. Tal proceso de pulpado incluye la pulpa quimiotermomecánica blanqueada (BCTMP) , la pulpa quimiotermomecánica (CTMP) , la pulpa termomecánica de presión/presión (PTMP) , la pulpa termomecánica (TMP) , la pulpa química termomecánica (TMCP) , las pulpas de sulfito de alto rendimiento, y las pulpas kraft de alto rendimiento, todas las cuales dejan las fibras que resultan con niveles superiores de lignina. Las fibras de alto rendimiento apropiadas son generalmente caracterizadas como que están comprendidas de relativamente traquenoides sin dañar, comparativamente completas, de alta libertad (sobre 250 CSF) , y de contenido de finos bajo (menos de 25 porcino por la prueba Britt jar) .

La cantidad de fibras flexibles en el compuesto formado húmedo puede ser de por lo menos de alrededor de 10 porcino de peso seco o superior, más específicamente alrededor de 30 porcino de peso seco o superior, todavía más específicamente alrededor de 50 porcino de peso seco superior, particularmente alrededor de 70 porcino de peso seco superior, y hasta 100 porcino de peso seco basado en el total de peso iÍA.kÁA*ámJ V * seco de las fibras presentes en el compuesto formado húmedo. Para los compuestos formados húmedos tendidos, por ejemplo los compuestos hechos usando un cabezal de caja de capas múltiples o estratificadas, estas mismas cantidades pueden ser aplicadas a una o más de las capas individuales . Las capas individuales pueden tener las mismas o diferentes cantidades de fibras flexibles.

Como es usado aquí, el término "material superabsorbente" y términos similares se refiere a un generalmente material insoluble al agua, hinchable al agua capaz de absorber por lo menos alrededor de 20, específicamente por lo menos alrededor de 50, más específicamente por lo menos alrededor de 75, particularmente por lo menos alrededor de 100, más particularmente por lo menos alrededor de 150 veces, y todavía más particularmente por lo menos alrededor de 300 veces o más su peso en agua (u otro medio de dispersión) . El material superabsorbente puede ser formado de material orgánico el cual puede incluir materiales naturales tales como el agar, la pectina, y la goma guar, así como materiales sintéticos tales como los polímeros de hidrogel sintético. Los polímeros de hidrogel sintético que incluyen, por ejemplo, el carboximetilcelulosa, las sales de metal alcalino de ácido poliacrílico y sus copolímeros, las poliacrilamidas, el alcohol de polivinilideno, los copolímeros de anhídrido maléico de etileno, los éteres de polivinilo, la hidroxipropilcelulosa, el acrilato de hidroxipropilo, la morfolinona de polivinilo, los , ! I" polímeros y los copolímeros de ácido sulfónico de vinilo los poliacrilatos, las poliacrilamidas, la piridina de polivinilo, y similares. Otros polen de los apropiados incluye el almidón injertado de acrilonitrilo hidrolizado, el almidón injertado de ácido acrílico, y los copolímeros anhídrido maléico de isobutileno y mezclas de los mismos. Los polímeros de hidrogel son apropiadamente entrecruzados ligeramente para rendir el material apropiadamente insoluble al agua. El entrecruzado puede, por ejemplo, ser por radiación o mediante la unión de hidrogeno, Van der Waals, iónico, covalente. Los materiales apropiados están disponibles de varios vendedores comerciales, tales como la Dow Chemical Company, la Stockhausen Inc., y la Chemtall Inc.. Los polímeros de hidrogel sintéticos, no celulósicos son apropiados para uso en la presente invención.

El material superabsorbente puede estar en la forma de partículas discretas, partículas aglomeradas, fibras, esferas o similares cuando están en la forma de partículas discretas, las partículas podrán generalmente de una dimensión de sección transversal máxima de desde alrededor de 10 micrómetros hasta alrededor de 2000 micrómetros, específicamente de desde alrededor de 50 micrómetros hasta alrededor de 1000 micrómetros, y más específicamente de desde alrededor de 100 micrómetros hasta 500 micrómetros.

El material superabsorbente presente en los compuestos formados húmedos es hinchable en el medio de dispersión. Como es usado aquí, el material superabsorbente puede ser considerado y es hinchable en el medio de dispersión cuando el material superabsorbente puede absorber por lo menos alrededor de 20 veces, específicamente por lo menos alrededor de 50 veces, más específicamente por lo menos alrededor de 75 veces, particularmente por lo menos alrededor de 100 veces, más particularmente por lo menos alrededor de 150 veces, y todavía más particularmente por lo menos alrededor de 300 veces o más suspenso en el medio de dispersión cuando el material superabsorbente está disperso en un exceso del medio de dispersión por un periodo de una hora.

Una variedad de materiales pueden ser apropiados para uso como el medio de dispersión, ejemplarmente en los medios de dispersión son el agua, otros materiales acuosos, y similares. Por razones tales como disponibilidad y economía, el agua es un medio de dispersión adecuado. Para los procesos para hacer papel usados para hacer compuestos formados húmedos de la presente invención, el medio de dispersión puede ser agua municipal de la ciudad, el agua de proceso para hacer papel, el agua tratada, o alguna otra fuente de agua usada en la operación de equipo para hacer papel (por ejemplo, el sistema de preparación de almacén; descrito en mayor detalle abajo) .

Antes de la pasta aguada del medio de dispersión de fibra (y otros elementos que pueden estar presentes en la pasta aguada; por ejemplo el material superabsorbente otros aditivos como se detallan aquí) que son conducidos para una superficie formadora para formar un tejido nuevo (por ejemplo, el recién formado compuesto formado húmedo) , las fibras están presentes en el medio de dispersión en una cantidad de desde alrededor de 0.005 hasta alrededor de 3.0 porcino por peso, específicamente para formar alrededor de hasta alrededor de 2.0 porcino por peso y, particularmente desde alrededor de 0.01 hasta alrededor de 1.0 porcino por peso, basado en el peso total de las fibras y el medio de dispersión (conocido por aquellos con una habilidad en el arte como "consistencia"). En medio de dispersión puede contener otros aditivos conocidos por aquellos con una habilidad en el arte para hacer papel. Otros aditivos apropiados incluyen, sin limitación, los unidores, los modificadores de viscosidad, los adhesivos, los agentes de resistencia seca, los agentes de resistencia húmeda (descritos en mayor detalle abajo) , los aditivos de control de pH, los floculantes, y similares, siempre cuando éstos no deterioradamente afecten a las propiedades de rendimiento deseadas o de formación de los compuestos formados húmedos. Los aditivos pueden también ser combinados con el compuesto formado húmedo después de que el compuesto ha sido formado (por ejemplo, mediante el rociado, el revestimiento, la impresión, o similar) .

Hay un número de materiales comúnmente usados en la industria del papel para impartir resistencia a la humedad al papel y al cartón que son aplicables a esta invención. Estos materiales son conocidos en el arte como agentes de resistencia a la humedad y están disponibles comercialmente de una amplia variedad de fuentes. Cualquier material que cuando es agregado a un compuesto formado húmedo incrementa la proporción de resistencia cohesiva húmeda: resistencia cohesiva seca en exceso de 0.05 podrá, para propósitos de esta invención, ser denominados agentes de resistencia húmeda. Típicamente estos materiales son denominados días sea como agentes de resistencia húmeda permanentes o como agentes de resistencia húmeda "temporales". Para los propósitos de diferenciar la resistencia húmeda temporal de la permanente, permanente podrá ser definido como aquellas resinas las cuales, cuando son incorporadas en los compuestos formados húmedos, podrán proporcionar un compuesto que retiene más del 50% de su resistencia cohesiva húmeda original después de exponerse al agua por un periodo de por lo menos cinco minutos. Los agentes de resistencia húmeda temporales son aquellos que muestran menos del 50% de su resistencia cohesiva húmeda original después de exponerse a la agua por cinco minutos. Ambas clases de material encuentran aplicación en la presente invención.

La cantidad de agente resistente a la humedad agregado a las fibras de pulpa pueden ser de por lo menos de alrededor de 0.1 por peso seco o superior, específicamente de por lo menos de alrededor de 0.2 por peso seco o superior, particularmente por lo menos de alrededor de 0.5 porcino por peso seco o superior, más particularmente desde alrededor de * 20 0.2 hasta alrededor de 1 porcino por peso seco, y todavía más particularmente desde alrededor de 0.1 hasta alrededor de 3 porcino de peso seco basado en el peso seco de las fibras. 5 Los agentes de resistencia húmeda permanentes que son de utilidad de la presente invención son típicamente solubles al agua, catiónicos, resinas poliméricas o oligoméricas que son capaces de ya sea entrecruzarse con ellas mismas (homoentrecruzado) o con la celulosa o otro 10 constituyente de la fibra. Los materiales usados más ampliamente para este propósito de están en la clase de polímero conocido como resinas tipo poliamida-poliamina- epiclorohidrina (PAE) . Estos materiales han sido descritos en las patentes otorgadas a KEIM (Estados Unidos de América Nos. 15 3,700,623 y 3,772,076) y son vendidos por Hercules, Inc., Wilmington, Delaware, como Kymene 557H. Los materiales relacionados son comercializados por Henkel Chemical Co., Charlotte, North Carolina y Georgia-Pacific Resins, Inc., Atlanta, Georgia. 20 Las resinas de poliamida-epiclorohidrina son también útiles como resinas de unión en esta invención. Los materiales desarrollados por Monsanto y comercializados bajo la marca Santo Res son resinas activadas base de poliamida- 25 epiclorohidrina que pueden ser usadas en la presente invención. Estos materiales están descritos en las patentes otorgadas a Petrovich (Estados Unidos de América No. 3,855,158; Estados Unidos de América No. 3,899,388; Estados Unidos de América No. 4,129,528 y Estados Unidos de América No. 4,147,586) y a van Eenam (Estados Unidos de América No. 4,222,921). Aunque éstas no son comúnmente usadas en productos de consumo, las resinas de polietilenimina son también apropiadas para inmovilizar los puntos de unión en los productos de esta invención. Otras clases de agentes resistentes húmedos de tipo permanente están ejemplificados mediante las resinas aminoplásticas obtenidas mediante la reacción de formaldehído con urea o melanina.

Las resinas resistentes húmedas temporalmente que pueden ser usadas en conexión con esta invención incluyen, pero no están limitadas a, aquellas resinas que han sido desarrolladas por American Cyanamid y son comercializadas bajo el nombre Parez 631 NC (ahora disponibles de Cytec Industries, West Paterson, New Jersey) . Estas y otras resinas similares están descritas en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,556,932 otorgada a Coscia y otros y la No. 3,556,933 otorgada a Williams y otros. Los agentes de resistencia húmeda temporales que deben de encontrar aplicación en esta invención incluyen los almidones modificados tales como aquellos disponibles por National Starch y comercializados como Co-Bond 1000. Se cree que estos y los almidones relacionados están cubiertos por la patente de los Estados Unidos de América No. 4,675,394 otorgada a Solareck y otros. Los almidones de dialdehído derivatizados, tales como los descritos en Japanese Kokai Tokkyo Koho JP 03,185,197, también deberán encontrar aplicación como materiales útiles para proporcionar resistencia húmeda temporal . Es también de esperarse que otros materiales de resistencia húmeda temporales tales como aquellas descritas en las patentes de los Estados Unidos de América Nos. 4,981,557, 5,008,344, y 5,085,736 otorgadas a Bjorkquist podrán ser útiles en esta invención. Con respecto a las clases y a los tipos de resinas resistentes húmedas listadas, deberá de ser entendido que este listado es simplemente para proporcionar ejemplos y de que esto no ya sea significa que excluyen otros tipos de resinas resistentes húmedos, ni que significa que limita el alcance de esta invención.

Aunque los agentes de resistencia húmeda como se describieron anteriormente la ventaja particular para uso en conexión con esta invención, otros tipos de agentes de unión también pueden ser usados. Estos pueden ser aplicados en el extremo húmedo o aplicados mediante el rociado o la impresión, etc. después de que el compuesto formado húmedo es formado o después de que esté seco.

Como es usado aquí, la proporción húmedo : seco es la proporción de la resistencia cohesiva húmeda dividida por la resistencia cohesiva seca. La resistencia cohesiva, como es usado aquí significa la resistencia de unión direccional-z . La resistencia cohesiva es medida mediante montar una muestra entre agarradera de muestra y un probador de tensión. La cinta adhesiva de dos lados es usada en la superficie de cada lmfj Jf*$,f^aµt. agarradera para que en las caras opuestas de la muestra esté en cada una fija a una superficie de agarradera muestra. Las fuerzas de tensión actúan en caras opuestas de la muestra, por lo que proporcionan una medida de resistencia de unión direccional-z. Los compuestos formados húmedos de la presente invención que comprenden un agente de resistencia húmeda podrán tener una proporción húmeda: seca de alrededor de 0.05 o superior, más específicamente alrededor de 0.1 o superior, todavía más específicamente alrededor de 0.15 o superior, particularmente alrededor de .3 o superior, todavía más particularmente alrededor de 0.5 o superior, y todavía más particularmente alrededor de 0.7 o superior.

Como es usado aquí, los términos "formados húmedos", "tendidos húmedos", y similares se refieren a los compuestos que son formados de un proceso en el cual las fibras están dispersas en un medio de dispersión líquido para forma una pasta aguada. La pasta aguada es depositada en una superficie de formación para formar el compuesto mediante la remoción de por lo menos un aparte del medio de dispersión. Aquellos con una habilidad en el arte están familiarizados con tales procesos.

La figura 1 muestra una versión de una máquina de papel capaz de hacer una incorporación de la invención. Por simplicidad, varios rollos de tensión son temáticamente usados para definir las varias corridas de tela están mostrados pero no numerados. Podrá ser apreciado que las variaciones de los aparatos y el método ilustrado en la figura 1 pueden ser hechos sin apartarse del alcance de la invención.

Una pasta aguada de fibras y el medio de dispersión es preparado en un sistema de preparación de bagazo (no mostrado) . Tales sistemas son conocidos por las personas con una habilidad ordinaria. El material superabsorbente es combinado con la pasta aguada de fibras para que el material superabsorbente absorba por lo menos alrededor de 20 veces, específicamente por lo menos alrededor de 50 veces, más específicamente por lo menos alrededor de 75 veces, particularmente por lo menos alrededor de 100 veces, más particularmente por lo menos alrededor de 150 veces, y todavía más particularmente alrededor de 300 veces o más su peso en el medio de dispersión antes de que el compuesto formado húmedo se seque. Apropiadamente el material superabsorbente se hincha a las cantidades mencionadas anteriormente antes de que el compuesto formado húmedo sea formado. El material superabsorbente puede ser agregado en una ubicación en el sistema de preparación de bagazo para que el material superabsorbente sea distribuido relativamente uniformemente a través de la pasta aguada antes de formar un compuesto formado húmedo. El material superabsorbente puede también ser prehinchado en un medio de dispersión, apropiadamente el medio de dispersión similar o igual como es usado para preparar la pasta aguada de fibra, antes de ser agregada a la pasta aguada de fibra. Si un cabezal de caja estratificado o de capas múltiples es usado, las cantidades que difieren, las químicas, los tipos, o las formas de material superabsorbente pueden ser agregados a cada sistema de preparación de bagazo usados para alimentar una capa dada en el cabezal de caja.

La cantidad máxima de medio de dispersión la cual absorbe el material superabsorbente, después de ser combinado con la pasta aguada de fibras y el medio de dispersión hasta el punto de secado, puede ser experimentalmente determinado mediante comparar el peso del compuesto húmedo, antes del secado, al peso del compuesto seco después del secado. El peso del medio de dispersión removido mediante el secado generalmente representa la cantidad máxima de medio de dispersión capaz de ser absorbido por el material superabsorbente. Tal cálculo asume que todo el medio de dispersión removido por el secado estuvo presente en el material absorbente. La cantidad real de medio de dispersión mantenido en el material superabsorbente antes del secado es menor que la cantidad máxima determinada experimentalmente (algo del medio de dispersión puede estar en o entre las fibras pero no en el material superabsorbente) y depende en la longitud de exposición del material absorbente al medio de dispersión, así como las cantidades relativas de fibra y de material superabsorbente en los compuestos formados húmedos.

K 26 Volviendo a la figura 1, el diagrama muestra un formador de alambre gemelo que tiene un cabezal para hacer papel en capas 10 el cual inyecta o deposita una corriente 11 de la combinación de fibra/medio de dispersión/material 5 superabsorbente en la tela formadora 13 la cual sirve para sostener y transportar el compuesto formado húmedo recién formado (por ejemplo, el tejido incipiente) en el proceso mientras que el compuesto es parcialmente deshidratado a una consistencia de alrededor de 10 porcino por peso seco. El 10 deshidratado adicional del compuesto formado húmedo puede ser transportado fuera, tal como por succión de vacío, mientras que el compuesto es sostenido por la tela formadora.

Una persona de habilidad ordinaria podrá 15 reconocer que una o todas las capas del cabezal estratificado pueden ser dedicadas para preparar un compuesto formado húmedo de la presente invención. Adicionalmente, cada capa puede contener cantidades que difieren, químicas, tipos, o formas de material superabsorbente o de fibras flexibles, así como 20 cantidades que difieren, químicas, o tipos de agentes resistentes a la humedad u otros aditivos, para que cada capa tenga diferentes características de rendimiento. Alternativamente, una cabeza de capa sencilla puede ser empleado para hacer compuestos formados húmedos abarcados por 25 la presente invención.

El compuesto formado húmedo es entonces transferido de la tela formadora a la tela de transferencia 17. La tela de transferencia puede moverse a una velocidad más lenta que la tela formadora a fin de impartir una estrechez incrementada en el compuesto. La transferencia es apropiadamente llevado acabo con la asistencia de una zapata de vacío 18 tal que la tela formadora y la tela de transferencia simultáneamente convergen y divergen a la orilla delantera de la ranura de vacío como se describe en la patente del los Estados Unidos de América No. 5,667,636 otorgada a Engel y otros, la cual está aquí incorporada por referencia en una manera consistente aquí mismo.

El compuesto formado húmedo es entonces transferido de la tela de transferencia a la tela de secado a través de aire 19 con la ayuda de un rodillo de transferencia de vacío 20 o a una zapata de transferencia de vacío, opcionalmente una vez más usando una transferencia de ranura fija como se describió previamente. Alternativamente, el compuesto formado húmedo puede ser directamente transferido desde la tela formadora a la tela de secado a través de aire.

La tela de secado a través de aire puede estar moviéndose en alrededor de la misma velocidad o a una velocidad diferente relativa a la tela de transferencia o a la tela formadora. Si se desea, la tela de secado a través de aire puede ser corrida a una velocidad más lenta para adicionalmente incrementar la estrechez. La transferencia es apropiadamente llevada acabo con la asistencia del vacío para asegurar la deformación de la hoja para conformarse a la tela de secado a través de aire, por lo que cede a la apariencia y al volumen deseados. Las telas de secado a través de aire apropiadas incluyen aquellas que tienen un contorno tridimensional como está descrito en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,429,686 otorgada el 4 de julio de 1995 a Chiu y otros intitulada "Aparato para hacer Productos de Tisús Suaves", la cual está incorporada aquí por referencia .

El nivel de vacío usado para las transferencias de compuesto formado húmedo puede ser desde alrededor de 3 hasta alrededor de 15 pulgadas de mercurio (75 hasta alrededor de 380 milímetros de mercurio) , apropiadamente alrededor de 5 pulgadas (125 milímetros) de mercurio. La zapata de vacío (presión negativa) puede ser suplementado por reemplazado por el uso de presión positiva desde el lado opuesto del compuesto formado húmedo para soplar el compuesto formado húmedo en la siguiente tela en adición a o como un reemplazo para succionarlo en la siguiente tela con vacío. También, un rollo o rollos de vacío pueden ser usados para reemplazar la(s) zapata (s) de vacío.

Mientras que es sostenido por la tela de secado a través de aire, el compuesto formado húmedo es finalmente secado a una consistencia de alrededor de 80 porcino o mayor mediante el secado a través de aire 21 y después transferido a una tela transportadora 22. El compuesto seco 23 es transportado al carrete 24 usando la tela transportadora 22 y una tela transportadora 25 opcional. El rodillo de viraje presurizado 26 opcional puede ser usado para facilitar la transferencia del compuesto formado húmedo desde la tela transportadora 22 a la tela 25. Las telas transportadoras apropiadas son Albany International 84M o 94M y Asten 959 o 937, todas de las cuales son relativamente telas suaves que tienen un patrón fino.

La densificación del compuesto formado húmedo puede ser llevada acabo mediante un número de métodos. Es muy conocido que pasar hojas a través de uno o más rodillos o puntos de presión podrá ayudar a comprimir y a suavizar las superficies de los materiales. El equipo usado para hacer esto es denominado calandrado o supercalandrado. El efecto de calandrado en los compuestos de la presente invención depende de la temperatura, la presión aplicada, y la duración de la presión. Para los propósitos aquí, el calandrado puede ser llevado acabo en ya sea a temperaturas elevadas o de medio ambiente. Las presiones de calandrado apropiadas pueden ser desde alrededor de 50 hasta alrededor de 1400 pulgadas de fuerza por pulgada lineal (pli) . Las temperaturas apropiadas pueden ser desde alrededor de 20°C hasta alrededor de 240°C. La duración del calandrado puede ser variada en conjunto con la presión del punto de presión para producir calibre deseado para la hoja.

En adición al calandrado o al supercalandrado, los compuestos formados húmedos pueden ser densificados usando prensas de platina aplanada o puntos de presión de tela usados para suavizar y compactar productos limpiadores múltiples como se describe en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,399,412 otorgada a Sudall y otros. En esta instancia, el limpiador de pliegues múltiples es transportado en telas a través de un punto de presión y el calibre total del producto de pliegues múltiples es reducido. Un proceso similar puede ser usado para producir compuestos de la presente invención. Mediante el inducir un patrón en la tela o en las telas, el compuesto que resulta puede tener áreas que están altamente comprimidas y áreas que están menos comprimidas. La respuesta de los compuestos que resulta a los fluidos puede resultar en la expansión del compuesto, más o menos uniformemente, para el compuesto completo.

En algunas versiones de la invención, del tejido incipiente de fibras (por ejemplo, el compuesto formado húmedo recientemente formado) está hidroenredado usando el equipo conocido por aquellos con habilidad en el arte. Por ejemplo, la patente de los Estados Unidos de América No. 6,022,818, intitulada "Compuestos no Tejidos Hidroenredados", la cual está aquí incorporada por referencia en una manera consistente con la presente solicitud, describe una versión de un proceso hidroenredado (ver, por ejemplo, columna 8, en líneas 4-64 para una descripción de dicho proceso) . Como se describe en los ejemplos abajo, el hidroenredado afecta la cohesión y la rigidez del compuesto que resulta. Generalmente, el hidroenredado incrementado de las fibras en un tejido incipiente incrementa la resistencia cohesiva y disminuye la rigidez en el compuesto formado húmedo, seco. Adicionalmente, el hidroenredado incrementado el tejido incipiente típicamente incrementa el secado del tejido justo después de la operación del hidroenredado. Por lo tanto, colocando una operación de unidad de hidroenredado antes de la operación de secado seleccionado (ya sea si es una operación de secado a través de aire; un secador Yankee; una serie de latas de secado; una operación de secado irradiada; alguna combinación de éstas; o alguna otra operación para incrementar el porcentaje de sólidos del tejido - por ejemplo, reducir la cantidad de humedad en el tejido) podrá ser esperado que disminuya la cantidad de energía requerida por la operación de secado seleccionada para lograr un porcentaje de sólidos dado en el tejido después de la operación de secado.

El esquemático en la figura 2 muestra una versión de un proceso que comprende un ejemplo de equipo de enredado hidráulico. Como se describió anteriormente, una pasta aguada comprende fibras y el medio de dispersión seleccionado es preparado en el sistema de preparación almacenado (no mostrado) . La pasta aguada es suministrada a un cabezal 112 y es depositado por medio de una esclusa 114 en una superficie formadora 116. Un ejemplo de una superficie formadora es un tejido de capa sencilla, de red de 90 x 50 Formtech 90BH de Flat Warp, disponible de Albany International de Portland, Tennessee. Los hilos de envoltura son de poliéster de 0.17 milímetros. Los hilos de canal son de poliamida de 0.25 milímetros. El calibre promedio es de 0.018 pulgadas; la permeabilidad del aire es de 525 cfm (pies cúbicos por minuto) ; y el área abierta es de 20 porcino. La pasta aguada puede ser diluida a cualquier consistencia que es típicamente usada en un proceso para hacer papel convencional. Por ejemplo, la pasta aguada puede contener desde alrededor de 0.05 hasta alrededor de 0.5 porcino de fibras de pulpa por peso en agua para formar una pasta aguada. La pasta aguada es depositada en la superficie de formación 116 y una asistencia de vacío 117 es usada para jalar agua fuera de las fibras depositadas por lo que crea un compuesto formado húmedo recién formado 118 (por ejemplo, un tejido incipiente de fibras).

El compuesto formado húmedo 118 es entonces dirigido a una superficie enredada foraminosa 132 de una máquina de enredado hidráulico. El compuesto formado húmedo 118 pasa bajo uno o más múltiples de enredado hidráulico 134 y es tratado con chorros de fluido para enredar las fibras de pulpa una con la otra, por lo que forma un compuesto formado húmedo hidroenredado 136. Alternativamente, el enredado hidráulico puede tener lugar mientras que el compuesto formado húmedo 118 está en la misma pantalla foraminosa (por ejemplo, tela de maya) en la cual el tendido húmedo tuvo lugar. La presente invención también contempla rehidratar el compuesto formado húmedo, seco ahonda coexistencia especificada y entonces someter el compuesto formado húmedo rehidratado al enredado hidráulico. El enredado hidráulico puede tomar lugar mientras que el compuesto formado húmedo 118 es altamente saturado con agua. Por ejemplo, el compuesto formado húmedo 118 puede contener hasta alrededor de 90 porcino por peso de justo antes del enredado hidráulico.

El enredado hidráulico puede ser logrado utilizando equipo de enredado hidráulico tal como puede ser encontrado, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América No. 3,485,706 otorgada a Evans y la patente de los Estados Unidos de América No. 5,284,703 otorgada a Everhart y otros, ambas de las cuales están incorporadas aquí por referencia en su totalidad y en una manera consistente con la misma. El enredado hidráulico puede ser transportado fuera de cualquier fluido de trabajo apropiado tal como, por ejemplo, el agua. El fluido de trabajo fluye a través de uno o más múltiples 135 el cual equitativamente distribuye el fluido a una serie de orificios o de hoyos individuales. Los orificios o los hoyos pueden ser desde alrededor de 0.003 hasta alrededor de 0.015 pulgadas (0.076 hasta 0.38 milímetros) en diámetro. Por ejemplo, la invención puede ser practicada utilizando un múltiple producido por Honeycomb Systems, Inc. de Biddeford, ME. que contiene una fila sencilla de hoyos alineados (30 hoyos por pulgada cuadrada/12 hoyos por centímetro) con cada hoyo que tiene un diámetro de 0.007 pulgadas (0.18 milímetros) . En el proceso usado para formar los ejemplos de la presente invención, tres múltiples del tipo antes descrito fueron alineados en secuencia a través de las capas que se mueven 118 y 120. En el proceso de enredado hidráulico el fluido de trabajo pasa a través de los orificios a una presión en el rango de desde alrededor de 200 hasta alrededor de 2000 libras por pulgada cuadrada (psig) (alrededor de 1379 kilopascales hasta alrededor de 13,790 kilopascales). El número de múltiples 135 de la presión dentro de cada múltiple podrá afectar el grado de integración de las fibras.

El fluido impacta el compuesto formado húmedo 118 el cual es sostenido por una superficie foraminosa 132 la cual puede ser, por ejemplo, una alambre de red plano sencillo que tiene un tamaño red de alrededor de 40 x 40 hilos por pulgada (15.7 x 15.7 hilos por centímetro) hasta alrededor de 100 x 100 hilos por pulgada (39.4 x 39.4 hilos por centímetro). La superficie foraminosa 132 puede también ser una red de pliegues múltiples que tienen un tamaño de red desde alrededor de 50 x 50 hasta alrededor de 200 x 200 hilos por pulgada (19.7 x 19.7 hasta alrededor de 78.7 x 78.7 hilos por centímetro). Un ejemplo de una superficie foraminosa usada en la operación de enredado hidráulico puede ser obtenido de Albany International de Portland, Tennessee. El alambre puede ser descrito como un tejido de capas sencilla, de red de 12-C Flat Warp de 14 x 15.

Los hilos de alabeo son de 0.88 x 0.57 milímetros de poliéster. Los hilos de conducto son de 0.76 milímetros de poliamida. El calibre promedio es de 0.0515 pulgadas; la permeabilidad al aire es de 770 cfm (pies cúbicos por minuto) ; y el área abierta es de 28 porcino.

Como es típico en muchos procesos de tratamiento de chorro de agua, las ranuras de vacío 138 pueden ser localizadas directamente abajo de los múltiples de hidroaguja 135 o abajo de la superficie de enredado foraminoso 132 bajo corriente de los múltiples 135 para que el exceso de agua pueda ser jalado del compuesto formado húmedo enredado 136.

Después del tratamiento de chorro de fluido, el compuesto formado húmedo enredado 136 puede ser transferido a una operación de secado no comprensiva o a una operación de secado comprensiva tal como las latas de vapor (no mostradas) .

Un rodillo de recolección de velocidad diferencial 140 puede ser usado para transferir el material es de la banda de aguja hidráulica a una operación de secado no comprensiva.

Alternativamente, los recolectores de tipo de vacío convencionales y las telas de transferencia pueden ser usados.

Si se desea, la tela de compuesto puede ser crepada húmeda antes de ser transferida a la operación de secado. El secado no compresivo del tejido puede ser logrado utilizando un secador a través de aire tambor giratorio convencional 142. El secador a través de aire 142 puede ser un cilindro girable externo 144 a A J ^M??n?**.. nj iJÉa!- *.,*&-. ...-** con perforaciones 146 en combinación con una cubierta externa 148 para recibir aire caliente soplado a través de las perforaciones 146. Una banda a través de secado 150 transporta la tela de compuesto 136 sobre la parte superior del cilindro exterior a través de secado 144. El aire calentado forzado a través de las perforaciones 146 en el cilindro exterior 144 del secador a través 144 remueve agua el compuesto formado húmedo enredado 136. La temperatura del aire forzado a través del compuesto de tela 136 mediante el secador a través 142 puede estar en el rango de desde alrededor de 93 grados Celsius (C) hasta alrededor de 260 grados C (200 grados F hasta alrededor de 500 grados F) . Otros métodos y aparatos a través de secado útiles pueden ser encontrados en, por ejemplo, en las patentes de los Estados Unidos de América No. 2,666,369 y 3,821,068, ambas de las cuales están incorporadas aquí por referencia en su totalidad y en una manera consistente con la misma.

Como se discutió anteriormente, los pasos de acabado y/o los procesos de post-tratamiento pueden ser usados para impartir propiedades seleccionadas al compuesto formado húmedo enredado 136. Por ejemplo, el compuesto puede ser presionado mediante rodillos de calandrado, y/o crepados o cepillados para proporcionar una apariencia exterior uniforme y/o ciertas propiedades táctiles. Alternativamente, y/o adicionalmente, los post-tratamientos químicos tales como los surfactantes, los adhesivos o los tintes pueden ser agregado al compuesto formado húmedo enredado.

Los compuestos formados húmedos secos de la presente invención comprenden fibras en una cantidad de alrededor de 90 porcino por peso seco o superior, específicamente alrededor de 95 porcino por peso seco o superior, y particularmente alrededor de 98 porcino por peso seco o superior, pero menos de 100 porcino por peso seco, basado en el total de peso seco de las fibras y de material superabsorbente presente en el compuesto formado húmedo. Las fibras están entrelazadas, ya sea a través de interacciones fibra a fibra o mediante el efecto de uno o más aditivos tales como un agente de resistencia húmeda, y estas uniones pueden ser covalentes, iónicas, o del tipo Van der Waals, del tipo hidrógeno unido, o alguna combinación de estos.

El material superabsorbente está presente en una cantidad de alrededor de 10 porcino por peso seco o menor, específicamente alrededor de 5 porcino por peso seco o menor, y particularmente de alrededor de 2 porcino por peso seco o menor, pero más de 0, basado en el total de peso seco de las fibras y de material superabsorbente presentes en el compuesto formado húmedo. La cantidad de material superabsorbente es seleccionada en parte para que el compuesto formado húmedo comprenda fibras entrelazadas que definen macrocavidades entre las fibras después del paso de secado, pero no significativamente reduce la capacidad de producción por virtud de la cantidad de agua que debe de ser removida del material superabsorbente hinchado durante el paso de secado.

Apropiadamente el material superabsorbente se hincha a por lo menos alrededor de 50% de su capacidad absorbente máxima, particularmente a por lo menos alrededor del 75% de su capacidad absorbente máxima, específicamente a por lo menos alrededor de 90% de su capacidad absorbente máxima, y más específicamente a por lo menos alrededor de 95% de su capacidad absorbente máxima antes del paso en el cual el compuesto formado húmedo es secado. Para propósitos de esta solicitud, la "capacidad absorbente máxima" significa la cantidad de medio de dispersión (por ejemplo, en la agua municipal/ciudad; el agua de proceso para hacer papel; u otro líquido) absorbido y/o adsorbido por el material superabsorbente cuando el material superabsorbente es colocado en un exceso del medio de dispersión por un tiempo suficiente para que el material superabsorbente se hinche a su capacidad máxima (por ejemplo, ya no esta absorbiendo y/o adsorbiendo el medio de dispersión) , lo cual generalmente puede ser logrado después de una hora a temperatura ambiente (por ejemplo, desde alrededor de 68 hasta alrededor de 72 grados Fahrenheit) . Muchos materiales superabsorbentes pueden lograr su capacidad absorbente máxima en un tiempo menor de una hora. Por lo tanto un material superabsorbente con una capacidad absorbente máxima de 150 gramos de medio de dispersión por gramo de material superabsorbente está completamente hinchado y esta en 100% de km ?éu ám?..??m la capacidad absorbente del material cuando 1 gramo de material superabsorbente ha absorbido/adsorbido 150 gramos de medio de dispersión. Deberá de ser entendido que otras medidas de capacidad absorbente máxima pueden ser usadas, con la invención que abarca los compuestos formados húmedos que comprenden un material superabsorbente que está apreciablemente hinchado (por ejemplo, el material superabsorbente está en alrededor de 50% hasta alrededor de 75% de su capacidad absorbente máxima) , particularmente sustancialmente hinchado (por ejemplo, el material superabsorbente está en alrededor de 75% hasta alrededor de 95% de su capacidad absorbente máxima) , y más particularmente completamente hinchado antes de que el compuesto formado húmedo se seque (por ejemplo, el material superabsorbente está en alrededor de 95% hasta alrededor de 100% de su capacidad absorbente) . Incrementando el grado de hinchado antes del paso de secado deberá de incrementar el tamaño de las microcavidades latentes porque un superabsorbente completamente más hinchado de verdad de o ocupar más volumen en el compuesto formado húmedo antes del secado. Pero un material superabsorbente más completamente hinchado puede significar que agua adicional deberá de ser retirado durante el secado (dependiendo en el grado en el cual el material superabsorbente completamente hinchado es subsecuentemente encogido) . La cantidad de medio de dispersión retenido en el material superabsorbente después del secado es apropiadamente menor que alrededor de 10% de la capacidad absorbente máxima del material, particularmente menor que alrededor de 5% de la capacidad absorbente máxima del material, específicamente menc?r que alrededor del 2% de la capacidad absorbente máxima del material, y más específicamente menor que alrededor de 1% de la capacidad absorbente máxima del material.

Los compuestos formados húmedos secos de la presente invención tienen un peso base menor de alrededor de 600 gramos por metro cuadrado, específicamente menor de alrededor de 250 gramos por metro cuadrado, más específicamente menor de alrededor de 150 gramos por metro cuadrado, particularmente entre alrededor de 150 y alrededor de 250 gramos por metro cuadrado, pero más de alrededor de 100 gramos por metro cuadrado.

Después de que el compuesto formado húmedo seco ha sido densificado, los compuestos de la presente invención tienen una densidad de alrededor de 0.06 gramos por centímetro cúbico o superior, específicamente alrededor de 0.12 gramos por centímetro cúbico o superior, más específicamente alrededor de 0.15 gramos por centímetro cúbico o superior, y particularmente desde alrededor de 0.12 hasta alrededor de 0.15 gramos por centímetro cúbico, pero menor de alrededor de 0.5 gramos por centímetro cúbico. La densidad es seleccionada en parte para que la estructura de poro interna del compuesto formado húmedo, seco sea apropiada para escurrir y distribuir fluido a través del compuesto. La densidad puede también ser seleccionada para que el compuesto formado húmedo, seco ayude a impartir suavidad y delgadez al producto en el cual el compuesto formado húmedo es incorporado.

Cuando está completamente húmedo o saturado con medio de dispersión (por ejemplo, el agua municipal/ciudad) , el calibre del compuesto formado húmedo de esta invención puede incrementarse por alrededor de 50 porcino o superior, específicamente por alrededor de 100 porcino o superior, todavía más específicamente por alrededor de 400 porcino o superior, particularmente desde alrededor de 400 porcino hasta alrededor de 600 porcino, y más particularmente por alrededor de 600 porcino o superior.

Los compuestos formados húmedos secados de la presente invención son apropiados para la incorporación en un número de tipos de artículos absorbentes. Por ejemplo, los compuestos formados húmedos que definen vacíos latentes y macrocavidades pueden ser usados como, o parte de, un núcleo absorbente en artículos tales como los artículos para el cuidado femenino, vendajes para las vendas, los pañales, los artículos para la incontinencia de los adultos, y similares. Adicionalmente, la presente invención contempla combinar un compuesto formado húmedo que tienen vacíos latentes y macrocavidades con otras estructuras absorbentes (por ejemplo, una estructura tendida por aire o similar) para formar un núcleo absorbente (por ejemplo un núcleo absorbente de capas múltiples que comprende el compuesto tendido húmedo y la láilMrfiM-lfiff - estructura tendida por aire) . Alternativamente, más de un compuesto formado húmedo puede ser combinado para formar un núcleo absorbente de capas múltiples, con cada una de las pluralidades de los compuestos formados húmedos que tienen la misma o diferentes propiedades. Adicionalmente, un compuesto formado húmedo que define vacíos latentes y macrocavidades pueden ser combinados en películas, telas no tejidas, y similares .

Los ejemplos de artículos absorbentes desechables o opuestos absorbentes en los cuales los compuestos formados húmedos de la presente invención pueden ser incorporados incluyen, pero no están limitados a: la patente de los Estados Unidos de América No. 4,940,464, intitulada "Pantalón para Entrenamiento o Prenda para la Incontinencia Desechable"; la patente de los Estados Unidos de América No. 5,904,675, intitulada "Artículo Absorbente con Márgenes Elásticos Mejorados y Sistema de Contención"; la patente de los Estados Unidos de América No. 5,904,672, intitulada "Artículo Absorbente que tiene Secado de Región de Cintura Mejorado y Método de Fabricación" ; la patente de los Estados Unidos de América No. 5,902,297, intitulada "Artículo Absorbente que tiene un Conducto de Recolección" ; la patente de los Estados Unidos de América No. 4,372,312, intitulada "Almohadilla Absorbente que Incluye Tejido Microfibroso" ; y la patente de los Estados Unidos de América No. 4,770,657, intitulada "Almohadilla Femenina en Forma Tridimensional con Absorbente en las Orillas elastizadas"; cada una de las cuales está incorporada aquí por referencia en su totalidad en una manera consistente con la misma.

Estas variaciones están dadas solamente como ejemplos. Deberá de ser entendido, sin embargo, que en la invención abarca el uso de compuestos formados húmedos que definen vacíos latentes y micro cavidades en otras combinaciones y en otros artículos absorbentes o compuestos.

Para ilustrar la invención, las incorporaciones representativa que contienen compuestos formados húmedos de la presente invención fueron hechas y probadas como se describen abajo.

EJEMPLO 1 Algunas incorporaciones de los compuestos formados húmedos fueron hechas usando un formador de hoja de manos computarizado modelo número de serie 9000, fabricado por M/K Systems, Danvers, Massachusetts. El procedimiento general para hacer estas incorporaciones fue como sigue. Primero, la cantidad seleccionada de fibra fue dispersada en agua a lo largo con la cantidad seleccionada <¿e Kymene 557LX, disponible de Hercules Inc., un negocio que tiene oficinas en Wilmington, Delaware, para formar una pasta aguada de fibras. Luego la pasta aguada de fibras fue agregada al molde del formador de .« &feS Ai hoja de manos. La cantidad seleccionada de material superabsorbente, después de haber sido colocado en agua destilada (aproximadamente 1000 gramos de agua destilada por 1 gramo de material superabsorbente) por alrededor de 15 a 30 minutos, fue entonces agregado a la pasta aguada en el molde y la agitación con aire continuo por alrededor de 60 segundos. La agitación fue entonces detenida, y la combinación material superabsorbente/pasta aguada se le permitió descansar por alrededor de 5 segundos. El agua fue drenada del molde para formar un compuesto formado húmedo en la pantalla. Dos secantes fueron colocados en el compuesto y un rollo fue usado para contactar el compuesto con los secantes. El compuesto formado húmedo fue entonces recogido y colocados en una pantalla de alambre de acero inoxidable y secado en un horno de convección a 105 grados Celsius. Después del secado, la hoja bajo el densificada para lograr el calibre deseado para un peso base dado. El dispositivo de densificación usado para estos ejemplos de una prensa hidráulica modelo 3912 disponible de Fred S. Carver Hidraulic Equipment Inc., un negocio que tiene oficinas en Menomonee Falls, Wisconsin. Las hojas de mano secas, o muestras cortadas de los rollos (ver ejemplos 8 y 9 abajo), fueron colocadas en una placa inferior. El dispositivo fue entonces activado para que la placa superior fuera hidráulicamente presionada en contra de la muestra y la placa inferior. La presión aplicada al típicamente fue de alrededor de 16000 libras por pulgada cuadrada.

EJEMPLO 2 Las propiedades de manejo del fluido de los compuestos formados húmedos hechos de acuerdo con los procedimientos descritos en el ejemplo 1 fueron medidos usando un estimulante de menstruación de baja de viscosidad (ver la patente de los Estados Unidos de América No. 5,883,231, intitulada "Fluido de Menstruación Artificial", la cual está incorporada por referencia, para recetas de tales estimulantes) . Para este ejemplo, y los ejemplos que siguen, el estimulante comprendió 30% de células de sangre roja de cerdo; 30% de plasma de sangre de cerdo; y 40% de clara de huevo de ave. Los tiempos de entrada fueron vendidos mediante descargar 0.25 mililitros de estimulante por cada descarga, a una tasa de flujo de 5 mililitros por hora, a la superficie de una muestra de 1 pulgada por 6 pulgadas del compuesto formado húmedo, y registrando el tiempo transcurrido en el cual el volumen aplicado de estimulante ya no era visualmente detectable en la superficie de la muestra. Tres descargas fueron hechas en el mismo. Para obtener el tiempo de descarga para cada descarga. Los resultados descritos en la figura 3 son el promedio de 3 puntos de datos. Los compuestos formados húmedos usados en la prueba tenían un peso base de 600 gramos por metro cuadrado y contuvieron 5% de material superabsorbente por peso seco (Flosorb 60 Lady de Chemtall Inc., Riceboro, Georgia) . El superabsorbente tenía una capacidad absorbente máxima de alrededor de 300 a 350 gramos de medio de dispersión por gramo de material superabsorbente. Para este ejemplo, el medio de dispersión fue agua municipal/ciudad. El material superabsorbente fue completamente hinchado, por ejemplo el material superabsorbente estaba a alrededor de 95 hasta alrededor de 100% de su capacidad máxima absorbente, antes del paso de secado. Un dispositivo de calandrado fue usado para densificar los compuestos formados húmedos a una densidad de 0.3 gramos por centímetro cúbico y un calibre de 0.217 centímetros antes de la prueba. La pasta aguada de fibras comprendió varias mezclas de una predominantemente pulpa kraft de madera suave, blanqueada y tal como CR54 o CR1654 (Alliance Corp.) y NHB416, una fibra flexible, entrelazada de Weyerhaeuser, un negocio que tiene oficinas en Federal Way, Washington. El Kymene 557LX fue agregado en un nivel de 0.5 porcino por peso seco. El material superabsorbente, prehinchado como se describió en el ejemplo 1 anteriormente, hizo contacto con el agua por alrededor de 60 segundos en el molde mientras se hacía la hoja de manos. La figura 3 de muestra los resultados del tiempo de entrada en contra del contenido que varía de la fibra flexible (NHB416) . Los resultados también muestran que el tiempo de entrada puede ser ajustado al valor deseado mediante variar la mezcla de fibra.

EJEMPLO 3 Las propiedades de distribución del fluido de los compuestos formados húmedos preparados como se describieron en Í*i..ÍA* Í ¡t A . *-?*A..t.....taA.ja- el ejemplo 1, y que tienen las características de los compuestos usados en el ejemplo 2, fueron evaluados usando una prueba de escurrimiento horizontal. La prueba fue conducida mediante aplicar 5 mililitros de estimulante en una tasa de 5 mililitros por hora usando una bomba de jeringa al centro de tiras de 1 pulgada por 6 pulgadas de compuestos formados húmedos. (Nótese: debido a las diferencias en como el estimulante fuera aplicado entre el ejemplo 2 y el ejemplo 3 - por ejemplo, las descargas múltiples contra el suministro continuo de estimulante, la tasa de disminución de densidad y la tasa de incremento en el calibre difirieron entre los dos ejemplos). La distancia de escurrimiento como una función de tiempo fue vigilada y registrado, con los resultados descritos en la figura 4. La distancia de escurrimiento fue medida mediante determinar la longitud total de la mancha, de un extremo al otro extremo a lo largo de una dimensión de 6 pulgadas de la muestra, mientras que el estimulante fue escurrido en y a través del compuesto formado húmedo. Para cada una de las mezclas de fibras evaluadas, la figura 3 muestra que la distancia de escurrimiento se incrementó con el tiempo, que indica que el fluido fue eficientemente escurrido lejos del punto de descarga. Los datos indican que el estimulante fue escurrido desde el punto de descarga a una velocidad de escurrido de alrededor de 1.5 milímetros por minuto"1 (por ejemplo, la inclinación aproximada de una línea recta que encaja los puntos) .

EJEMPLO 4 La distribución de fluido en los compuestos formados húmedos preparados como se describe en el ejemplo 3 fue medida como una función de distancia desde el punto de descarga. Las muestras que fueron usadas para determinar la distancia de escurrimiento como se describe en el ejemplo 3 fueron seleccionadas para que cada sección correspondiera a una distancia dada desde el punto inicial de descarga. La capacidad, en gramos por gramo, fue medida para cada sección. La figura 5 describe los resultados de esta prueba.

EJEMPLO 5 Una prueba que mide la combinación de desabsorción y distribución de estimulante mediante compuestos formados húmedos preparados como se describieron en el ejemplo 1 fue conducida mediante colocar un material tendido por aire de 175 gramos por metro cuadrado (que comprende 10% por peso de fibra de unión termoplástica T-255, Hoescht-Celanese, y 90% por peso de pulpa de pelusa NB416, Weyerhaeuser; el material tendido por aire que tiene una densidad de 0.08 gramos por centímetro cúbico) sobre un compuesto formado húmedo de 600 gramos por metro cuadrado que tiene una densidad de 0.3 gramos por centímetro cúbico que contiene 5% por peso seco de material superabsorbente Flosorb 60 Lady. El suministro de fibra para el compuesto formado húmedo fue una mezcla de 30% de NHB416 y 70% de pulpa kraft de madera suave, predominantemente blanqueada, tal como el CR54 o el CR1654. El Kymene 557LX fue agregado en un nivel de 0.5 por ciento de peso seco. Una tira de 2.54 cm por 12.7 cm (1 pulgada por 5 pulgadas) de material tendido por aire fue colocada en la tira de 2.54 cm por 12.7 cm (1 pulgada por 5 pulgadas) de compuesto formado húmedo y un estimulante aplicado a la tira tendida por aire en una proporción de 12 mililitros por hora usando una bomba de jeringa por 45 minutos. Al final de la prueba las dos tiras fueron separadas y fue determinada la distribución en ambas capas. Los resultados mostrados en la figura 7 muestran la habilidad del compuesto formado húmedo de desabsorber fluido del material tendido por aire y de distribuir/retener el fluido.

EJEMPLO 6 La habilidad de los compuestos formados húmedos preparados como se describieron en el ejemplo 1, y que tienen las características de los compuestos usados en el ejemplo 2, para retener el estimulante fue medido mediante permitirle a una muestra de 3.81 cm por 3.81 cm (1.5 pulgadas por 1.5 pulgadas) de compuesto formado húmedo a hincharse en 20 mililitros de estimulante en un plato de peso por 30 minutos. La muestra fue entonces removida del plato de peso y se le permitió al fluido libre a gotear por 5 segundos. La muestra fue entonces colocada entre dos hojas de papel secante (secante de 7.62 cm por 7.62 cm) (3 pulgadas por 3 pulgadas) y colocada entre una bolsa. La muestra entre las dos hojas de papel secante fue entonces expuesto a una presión de 0.5 libras por fuerza por pulgada cuadrada (psi) por 30 segundos. La muestra fue entonces removida y pesada para determinar la capacidad de absorción bajo una presión de 0.5 libras por pulgada cuadrada. Los resultados de la capacidad de retención para los compuestos formados húmedos bajo una presión de 0.5 libras por pulgada cuadrada están descritos en la figura 7.

EJEMPLO 7 Los compuestos formados húmedos fueron preparados e inmersos en estimulante como se describió en el ejemplo 6. Pero en vez de determinar la capacidad de retención bajo presión, fue determinado el calibre de estos compuestos formados húmedos humedecidos. Al ser humedecidos con estimulante como se describió en el ejemplo 6, el calibre del compuesto formado húmedo se incrementó por 0.64 centímetros. Antes de ser humedecido el compuesto formado húmedo tenía un calibre de 0.217 centímetros. Antes de la densificación, el compuesto formado húmedo tenía a un calibre de 0.665 centímetros. Por lo tanto el calibre del compuesto formado húmedo densificado se incremento por 195% al ser humedecido. El calibre fue medido bajo una presión de 0.05 libras por pulgada cuadrada sobre la presión atmosférica psig usando un probador de masa del tipo Starret (descrito abajo) .

EJEMPLO 8 El proceso generalmente descrito en la figura 2 y descrito anteriormente fue usado para hacer compuestos formados húmedos. En un caso el compuesto fue hidráulicamente enredado. En un segundo caso el compuesto no fue hidráulicamente enredado. La superficie de formación (por ejemplo, una malla de tejido de capa sencilla, de 90 x 50 de Formtech 90BH Flat Warp, disponible de Albany International de Portland, Tennessee) y una superficie de hidroenredado (por ejemplo, una malla de tejido de capa sencilla, de 14 x 15 de 12-C Flat Warp, disponible de Albany International de Portland, Tennessee) identificadas anteriormente fueron usadas para hacer los ejemplos de la presente invención. Para estos ejemplos, la línea de velocidad de la máquina para hacer papel fue entre 9 y 15 pies por minuto. La temperatura del secador a través de aire fue colocada a aproximadamente 400 grados Fahrenheit. -La pasta aguada de pulpa usada para hacer el compuesto formado húmedo fue hecha mediante mezclar 26 libras de NHB 416, una fibra de madera suave del sur flexible, entrelazada disponible de Weyerhaeuser, un negocio que tiene oficinas en Federal Way, Washington; 54 libras de CR 1654, o una mezcla de madera dura/madera suave del sur disponible de U.S. Alliance, un negocio que tiene oficinas en Coosa, Alabama; en 7642 galones (por ejemplo, alrededor de 63800 libras) de agua. La pasta aguada de pulpa que resultó tenía una consistencia de alrededor de 0.125%. Después de que la pasta aguada sido hecha sustancialmente uniforme a través de la acción de un mezclador, 1.6 libras de un material superabsorbente de poliacrilato disponible bajo la designación de marca Flosorb 60 Lady fue agregada a la pasta aguada de pulpa en el cofre de almacenaje. Esta cantidad de material superabsorbente corresponde a alrededor de 2 por ciento por peso seco, basado en el total de peso seco de las fibras y de material superabsorbente presente en el compuesto formado húmedo.

El superabsorbente de poliacrilato fue hinchado en el medio de dispersión escogido (por ejemplo, agua) . El material superabsorbente fue mezclado con la pasta aguada de fibra/agua a por lo menos alrededor de 15 minutos antes de activar una bomba (no mostrada) para conducir a la pasta aguada de fibra/superabsorbente/agua al cabezal y en la superficie formadora. El material superabsorbente se estimó que había absorbido por lo menos 300 veces su peso en el medio de dispersión (por ejemplo, agua) antes de que la bomba fuera activada. En otras palabras, el material superabsorbente, Flosorb 60 Lady se hinchó a por lo menos alrededor de 85 a 100% de su capacidad absorbente máxima antes de que la bomba fuera activada.

Para el compuesto formado húmedo que no fue hidroenredado, los chorros hidráulicos no fueron activados. La superficie foraminosa pasada a través del equipo de enredado hidráulico sin inactivar, por lo que condujo el compuesto formado húmedo de la sección de formación a la sección de secado no compresivo, en este caso un secador a través de aire.

El rollo seco de compuesto formado húmedo fue luego usado como una fuente de muestras más pequeñas que fueron densificadas como se describió en el ejemplo 1 (por ejemplo, usando una prensa hidráulica del tipo Carver) . El compuesto formado húmedo densificado fue probado por cohesión, calibre, peso base, y rigidez Gurley. Los métodos por los cuales estas características fueron medidas están descritas abajo.

Un compuesto formado húmedo hidráulicamente enredado fue hecho en la misma manera como el compuesto descrito en los párrafos precedentes, pero en este caso el equipo de enredado hidráulico fue activado. Para este ejemplo, los chorros fueron operados en una presión nanométrica de 600 libras por pulgada cuadrada sobre la presión atmosférica psig. Las especificaciones para el equipo están generalmente dadas anteriormente en la descripción del proceso descrito en la figura 2. Tres múltiples fueron usados producidos por Honeycomb Systems, Inc. de Biddeford. Me. Cada múltiple contenía una fila sencilla de orificios alineado (30 orificios por pulgada/12 orificios por centímetro) con cada orificio que tiene un diámetro de 0.007 pulgada (0.18 milímetros).

Después del secado, las muestras del rollo de compuesto hidráulicamente enredado fueron densificadas como se describió anteriormente (una vez más usando una prensa hidráulica del tipo Carver) . El compuesto formado húmedo hidráulicamente enredado fue entonces probado por cohesión, calibre, peso base, y rigidez Gurley.

La tabla 1 presenta una comparación de las propiedades físicas de un compuesto formado húmedo hidráulicamente enredado (por ejemplo, un compuesto formado húmedo con HET) y un compuesto formado húmedo que no fue hidráulicamente enredado (por ejemplo, un compuesto formado húmedo sin HET) .

Tabla 1 Los datos muestran que el compuesto formado húmedo hidráulicamente enredado tiene mayor cohesión, y es menos rígida, que un compuesto formado húmedo que no está hidráulicamente enredado.

Las características físicas anteriores fueron medidas en la siguiente manera. Para el peso base, una muestra que tiene un área de no menos de 20 pulgadas cuadradas fue colocada en una balanza calibrada. Después de que el peso de la muestra fue medido, el peso base fue calculado mediante dividir el peso de la muestra por el área de la muestra. Para este ejemplo, el peso base fue determinado en un cuarto sin aire acondicionado que tiene una temperatura ambiente de alrededor de 68 hasta alrededor de 72 grados y una humedad relativa de alrededor de 60%.

El calibre es una medida de espesor y fue medido en 0.05 libras por pulgada cuadrada en un probador de masa del tipo Starret, en unidades de milímetros. El pie del probador de masa usado en estos estudios fue un cilindro de acrílíco pequeño que mide alrededor de 7.63 cm (3 pulgadas) de ancho por alrededor de 1.27 cm (0.5 pulgadas) de espesor.

La cohesión interna fue medida en la siguiente manera. Una muestra de 5.08 cm x 5.08 cm (2 x 2 pulgadas) de material a ser probado fue adherida con un adhesivo de doble lado a una plancha de metal de 5.08 x 5.08 cm (2 x 2 pulgadas) (#1) a la cual le fue acoplado un pistón. Una plancha plana, fija (#2) y fue girado a posición arriba de la plancha #1 y la planchada #1 fue presionada en contra de la plancha #2 por 3 segundos para asegurar la muestra a la plancha #1. La plancha #2 es entonces girada fuera del área de prueba. Una plancha de I??****. üi»tA* . . «¿tfealjk-Ü 2.54 cm x 2.54 cm (1 x 1 pulgadas) (#3) que tiene una pieza de adhesivo de doble lado montado en la misma es girada en posición arriba de la plancha #1 y la plancha #1 es presionada en contra de la plancha #3 por 10 segundos, adhiriendo la muestra a las dos piezas de adhesivo de doble lado. La plancha #1 es entonces lentamente bajada. Un manómetro de fuerza digital, modelo DF150 (disponible de S.A. Meier Co., Milwaukee. Wisconsin) está montado encima de la plancha #3. El manómetro mide la carga pico en kilogramos necesarios para totalmente separar la muestra del adhesivo de doble lado. Otra descripción de la prueba de cohesión interna está dada en la patente de los Estados Unidos de América No. 5,964,973 otorgada a Heath y otros, comenzando en la línea 59 en la columna 14, la cual está aquí incorporada por referencia en una manera consistente con la misma. Para los resultados de prueba reportados en la tabla 1, los valores de cohesión de internos están reportados para las muestras secas, por lo tanto los valores representan los valores de cohesión interna seca.

Para propósitos de la presente invención, los varios valores de rigidez tiesa son determinados con respecto a un momento de doblez producido por una fuerza que está dirigida perpendicular al plano sustancialmente definido por longitud y el ancho del componente que está siendo probado. Una técnica apropiada para determinar la rigidez, los valores de rigidez descritos aquí es una prueba de rigidez Gurley, una descripción de la cual está divulgada en una prueba normal TAPPI T 543pm-84 '"(rigidez de papel (probador de rigidez del tipo Gurley)). Un aparato de prueba apropiado es un probador de rigidez digital Gurley; modelo 4171-D fabricado por Teledyne Gurley (514 Fulton Street, Troy, N.Y. 12181-0088) . Este instrumento permite la prueba de una amplia variedad de materiales a través del uso de varias longitudes y anchos en combinación con el uso de una pesa de 5, de 25, de 50, o de 200 gramos colocada en una de tres posiciones en el indicador del aparato. Para propósitos de la presente descripción, los valores de rigidez Gurley mencionados tienen la intención de corresponder a los valores que podrán ser generados por una muestra de tamaño "normal". Por lo tanto, las lecturas de la escala del probador de rigidez Gurley son apropiadamente convertidas a la rigidez de una muestra de tamaño normal y están expresadas en términos de miligramos. La muestra de tamaño normal tiene un ancho de 2.54 cm (1 pulgada) y una longitud nominal de 7.62 cm (3 pulgadas) (longitud real de 8.89 cm) (3.5 pulgadas) . La longitud real de la muestra es la longitud nominal, más un adicional de 0.635 c (0.25 pulgadas) de longitud para mantener la abrazadera y otra de 0.635 cm (0.25 pulgadas) de longitud para sobreponerse a la paleta. Las tablas de factores para tomar las lecturas de la escala generadas con muestras de prueba de tamaño no normal y convertir las lecturas a la rigidez a la muestra de tamaño normal están dadas en el Manual de Instrucción para el Probador de Rigidez Gurley proporcionado por Teledyne Gurley. Por lo tanto, otras dimensiones designadas para la muestra de prueba pueden también ser convenientemente empleadas, siempre cuando el factor de conversión apropiado sea empleado para determinar el valor apropiado el cual corresponde a la muestra de tamaño normal .

EJEMPLO 9 El proceso generalmente descrito en la figura 2 y descrito (ver ejemplo 8) fue usado para hacer compuestos formados húmedos. En dos casos el compuesto fue hidráulicamente enredado bajo una presión de manómetro de ya sea 600 libras por pulgada cuadrada sobre la presión atmosférica a 1000 libras por pulgada cuadrada sobre la presión atmosférica. En un tercer caso el compuesto no fue hidráulicamente enredado. La superficie de formación y la superficie de enredado hidráulico identificados anteriormente fue usada para hacer los ejemplos de la presente invención. Para estos ejemplos, la línea de velocidad de la máquina para hacer papel fue de 9 pies por minuto. La temperatura del secador a través de aire fue colocada a aproximadamente 400 grados Fahrenheit. La pasta aguada de pulpa usada para hacer el compuesto formado húmedo fue hecha mediante mezclar 26 libras de NHB 416, una fibra de madera suave del sur de entrelazada, flexible disponible de Weyerhaeuser, un negocio que tiene oficinas en Federal Way, Washington; 54 libras de CR1654, una mezcla de madera dura/madera suave del sur disponible de U.S. Alliance, o un negocio lo que tiene oficinas en Coosa, Alabama; en 63800 libras de agua. La pasta aguada de pulpa que resulta tuvo una éi k i,. consistencia de alrededor de 0.125%. Después de que la pasta aguada ha sido hecha sustancialmente uniforme a través de la acción de un mezclador, 1.6 libras de un material superabsorbente de poliacrilato disponible bajo la designación de marca Flosorb 60 Lady fue agregada a la pasta aguada en el cofre de almacenaje. Esta cantidad de material superabsorbente correspondió a 2 por ciento por peso seco, basado en el total de peso seco de las fibras y de material superabsorbente presente en el compuesto formado húmedo.

El superabsorbente de poliacrilato fue hinchable en el medio de dispersión escogido (por ejemplo, agua) . El material superabsorbente fue mezclado con una pasta aguada de fibra/agua a por lo menos alrededor de 15 minutos antes de activar una bomba (no mostrada) para conducir la pasta aguada de fibra/superabsorbente/agua al cabezal y en la superficie de formación. El material superabsorbente fue estimado que ha absorbido por lo menos alrededor de 300 veces sopesó en el medio de dispersión (por ejemplo, agua) antes de que la bomba fuera activada.

Para el compuesto formado húmedo que no fue hidroenredado, los chorros hidráulicos no fueron activados. La superficie de foraminosa pasa al través del equipo de enredado hidráulico no activado, por lo que condujo el compuesto formado húmedo de la sección de formación a la sección de secado no compresivo, en este caso un secador a través de aire.

Después de pasar a través del equipo de hidroenredado no activado, fue determinado el secado (por ejemplo, el porcentaje de sólidos) el compuesto formado húmedo.

Un compuesto formado húmedo hidráulicamente enredado fue hecho en la misma manera como el compuesto descrito en los párrafos precedentes, pero aquí el equipo de enredado hidráulico fue activado. Para este ejemplo, el equipo de enredado hidráulico comprendió tres múltiples producidos por Honeycomb Systems, Inc. de Biddeford, Me., cada múltiple contenía una fila sencilla de orificios alineados (30 orificios por pulgada cuadrada/12 orificios por centímetro) con cada orificio que tiene un diámetro de 0.007 pulgadas (0.18 milímetros) . Los chorros fueron operados a una presión de manómetro de ya sea 600 libras por pulgada cuadrada sobre la presión atmosférica a 1000 libras por pulgada cuadrada sobre la presión atmosférica.

Después de pasar a través del equipo de hidroenredado activado, fue determinado el secado (por ejemplo, el porcentaje de sólidos) del compuesto formado húmedo.

La Tabla 2 presenta una comparación de secado (por ejemplo, porcentaje de sólidos) del compuesto formado húmedo con y sin enredado hidráulico de Las fibras constituyentes del compuesto.

. ^ ^ Tabla 2 Como puede observarse de la tabla 2, la activación del equipo de enredado hidráulico incremento en el secado del compuesto formado húmedo. Adicionalmente, incrementando la presión de manómetro de los chorros mientras que se incremento el hidroenredado del secado de compuesto formado húmedo hidroenredado.

Aún cuando la presente invención se ha descrito en considerable detalle con referencia a ciertas versiones, son posibles otras versiones, son posibles otras versiones. El espíritu y el alcance de las reivindicaciones anexas no deberá limitarse a la descripción de las versiones específicas contenidas aquí.

Claims

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

1. Un compuesto formado en húmedo que tiene huecos latentes y macrocavidades, el compuesto formado en húmedo comprende fibras interunidas que definen una pluralidad de huecos latentes y macrocavidades entre las fibras; y material superabsorbente contenido por las fibras interunidas, el material superabsorbente presente en una cantidad de alrededor de 10% por peso seco o menos, pero más de 0, basado sobre el peso seco total de las fibras y del material superabsorbente; dicho compuesto formado en húmedo tiene una densidad de alrededor de 0.06 gramos por centímetro cúbico o mayor y un peso base mayor de alrededor de 100 gramos por metro cuadrado.

2. El compuesto formado en húmedo tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el material superabsorbente está presente en una cantidad de alrededor de 5% por peso seco o menos, pero más de 0, basado sobre el peso seco total del material superabsorbente y de la fibra.

3. El compuesto formado en húmedo tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el material superabsorbente está presente en una cantidad de alrededor de 2% por peso seco o menos, pero más de 0, basado sobre el peso total del material superabsorbente y de la fibra.

4. El compuesto formado en húmedo tal y como se reivindica en la cláusula 2, caracterizado porque las fibras comprenden fibras elásticas.

5. El compuesto formado en húmedo tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizado porque además comprende un aditivo de resistencia en húmedo.

6. El compuesto formado en húmedo tal y como se reivindica en la cláusula 4, caracterizado porque por lo menos alrededor de 10% de las fibras son fibras elásticas y la proporción de resistencia cohesiva en seco: en húmedo es de alrededor de 0.1 o mayor.

7. El compuesto formado en húmedo tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizado porque por lo menos alrededor del 30% de las fibras son fibras elásticas, el valor de cohesión interno seco es mayor de alrededor de 5 Kgf, y el valor de rigidez tipo Gurley direccional es de menos de alrededor de 500 mgf.

8. El compuesto formado en húmedo tal y como se reivindica en la cláusula 6, caracterizado porque el valor de tiempo de toma es de menos de alrededor de 20 segundos.

9. El compuesto formado en húmedo tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizado porque por lo menos alrededor de 30% de las fibras son fibras elásticas y el valor de tiempo de toma es de menos de alrededor de 15 segundos.

10. El compuesto formado en húmedo tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizado porque por lo menos alrededor del 30% de las fibras son fibras elásticas y el valor de velocidad de transmisión es de alrededor de 1.5 milímetros por minuto.

11. El compuesto formado en húmedo tal y como se reivindica en la cláusula 5, caracterizado porque por lo menos alrededor del 30% de las fibras son fibras elásticas y el calibre del compuesto aumenta por lo menos por alrededor de 100% cuando está húmedo.

12. Un método para hacer un compuesto formado en húmedo que tiene huecos latentes y macro cavidades, el método comprende : proporcionar fibras; proporcionar un medio de dispersión para las fibras proporcionar un material superabsorbente, hinchable en el medio de dispersión, en una cantidad de alrededor de 10% por peso seco o menos, basado sobre el peso seco total de las fibras y del material superabsorbente; después combina las fibras, el material superabsorbente y el medio de dispersión; formar un compuesto formado en húmedo, que comprende fibras y material superabsorbente y definir los huecos entre las fibras, de la combinación de fibras, material superabsorbente y medio de dispersión; proporcionar un tiempo de contacto suficiente entre el material superabsorbente y el medio de dispersión de manera que el material superabsorbente se hinche antes del secado del compuesto formado en húmedo; secar el compuesto formado en húmedo de manera que el material superabsorbente se encoja, formando por tanto macrocavidades entre las fibras; y *km..Jí* .¿t*i-.* ....,»».< densificar el compuesto formado en húmedo para colapsar los huecos y macrocavidades, formando por tanto huecos latentes y macrocavidades dentro del compuesto formado en húmedo densificado; en donde el compuesto formado en húmedo densificado tiene una densidad de alrededor de 0.06 gramos por centímetro cúbico o mayor y un peso base mayor de alrededor de 100 gramos por metro cuadrado.

13. El método tal y como se reivindica en la cláusula 12, caracterizado porque el material superabsorbente está presente en una cantidad de alrededor de 5% por peso seco o menos, basado sobre el peso seco total del material superabsorbente y de la fibra.

14. El método tal y como se reivindica en la cláusula 12, caracterizado porque el material superabsorbente está presente en una cantidad de alrededor de 2% por peso seco o menos, basado sobre el peso total del material superabsorbente y de la fibra.

15. El método tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizado porque el material superabsorbente en el compuesto formado en húmedo se hincha a alrededor de 85% o más de su capacidad absorbente máxima en el medio de dispersión antes de que el compuesto formado en húmedo sea secado.

16. El método tal y como se reivindica en la cláusula 13, caracterizado porque el material superabsorbente en el compuesto formado en húmedo se hincha a alrededor de 95% o más de su capacidad absorbente máxima en el medio de dispersión antes de que el compuesto formado en húmedo sea secado.

17. El método tal y como se reivindica en la cláusula 15, caracterizado porque el material superabsorbente se encoge durante el secado a alrededor de 5% o menos de su capacidad absorbente máxima en el medio de dispersión.

18. El método tal y como se reivindica en la cláusula 15, caracterizado porque el material superabsorbente se encoge durante el secado a alrededor de 2% o menos de su capacidad absorbente máxima en el medio de dispersión.

19. El método tal y como se reivindica en la cláusula 17, caracterizado porque las fibras comprenden fibras elásticas.

20. El método tal y como se reivindica en la cláusula 19, caracterizado porque comprende los pasos de: i±?A*á?JbaÍ* * *M>1 *^-^ proporcionar un aditivo de resistencia en húmedo; agregar el aditivo de resistencia en húmedo a las fibras, al medio de dispersión, al material superabsorbente, o a una combinación que comprende dos o más de las fibras, medio de dispersión y de material superabsorbente.

21. El método tal y como se reivindica en la cláusula 12, caracterizado además porque comprende el paso de enredar hidráulicamente las fibras.

22. Un método para hacer un artículo absorbente desechable, el método comprende proporcionar una hoja superior permeable al líquido; proporcionar una hoja inferior impermeable al líquido; proporcionar un compuesto formado en húmedo preparado por el método tal y como se reivindica en las cláusulas 12, 18, 19, 20 ó 21; colocar el compuesto formado en húmedo de manera que esta yacerá entre la ho a superior y la hoja inferior en el artículo absorbente desechable; y t¿A.i.H.*?- . * .. Íi?St..mm** *****.... .... ..^í**»*..*.*.**. **. ** ****** ia.«.>>.?. «J^^a»^ -, ^liiÍ unir por lo menos una parte de la hoja superior a por lo menos una parte de la hoja inferior.

23. Un artículo absorbente desechable hecho por el método tal y como se reivindica en la cláusula 22.

24. Un artículo absorbente desechable que comprende: una hoja superior permeable al líquido; una hoja inferior impermeable al líquido; y un núcleo absorbente colocado entre la hoja superior y la hoja inferior en el núcleo absorbente que comprende un compuesto formado en húmedo tal y como se reivindica en la cláusula 1.

25. El artículo absorbente desechable tal y como se reivindica en la cláusula 24, caracterizado porque el núcleo absorbente además comprende una estructura colocada por aire, una tela no tejida o una película cerca del compuesto formado en húmedo . R E S U M E N Un compuesto formado húmedo que define vacíos latentes y macrocavidades, el compuesto formado húmedo tiene un peso base superior que alrededor de 100 gramos por metro cuadrado y una densidad de alrededor de 0.06 gramos por centímetro cúbico más. El compuesto formado húmedo comprende fibras y material superabsorbente, con el material superabsorbente presente en una cantidad de alrededor de 10 porcino de peso seco o menos, específicamente alrededor de 5 porcino de peso seco o menos, y particularmente alrededor de 2 porcino de peso seco o menos, pero más de 0, basado en el peso seco total de las fibras y el material superabsorbente presente en el compuesto formado húmedo. Por virtud del material superabsorbente que se le ha permitido a hincharse y entonces encogerse durante mientras se hace el compuesto formado húmedo, son creadas las macrocavidades. La densificación comprime las macrocavidades. El compuesto que resulta se expande al ser humedecido y exhibe buenas propiedades de absorbencia.