MXPA02004074A - Articulos absorbentes que contienen polimeros superabsorbentes de carga bajo absorbencia de volumen finito. - Google Patents

Abstract

Un producto absorbente desechable que comprende una hoja superior permeable a los liquidos; una hoja posterior impermeable a los liquidos; y se proporciona una estructura en forma de panel absorbente de dos fases colocada entre la hoja superior y la hoja inferior. La estructura del panel absorbente de dos fases comprende una fibra de pulpa de madera y un material superabsorbente reticulado a traves de la superficie; en al menos una capa de la matriz absorbente de dos fases, el material absorbente comprende sustancialmente una fase continua de la matriz, donde una cantidad suficiente de particulas de material superabsorbente estan en contacto entre si para definir por lo tanto una red capilar para facilitar el transporte del liquido dentro de la matriz.

Description

ARTÍCULOS ABSORBENTES QUE CONTIENEN POLÍMEROS SUPERABSORBENTES DE CARGA BAJO ABSORBENCIA DE VOLUMEN FINITO Campo de la Invención La presente invención se relaciona de manera general con materiales absorbentes que con utilizados en artículos desechables tales como pañales, productos para la incontinencia y productos menstruales . En particular la presente invención está dirigida a materiales absorbentes compuestos que comprenden materiales poliméricos superabsorbentes que tienen una alta capacidad de fluido con propiedades bloqueadoras de gel mínimas. La presente invención también se relaciona con un método y un aparato para predecir el desempeño de la absorbencia de tales materiales absorbentes compuestos.

Antecedentes de la Invención Los materiales compuestos absorbentes comprenden materiales poliméricos superabsorbentes que pueden absorber grandes cantidades de líquidos, tales como agua o exudados corporales, tienen muchas aplicaciones en artículos absorbentes desechables tales como pañales para bebé, toallas sanitarias, vendajes para heridas, vendajes, almohadillas para incontinentes y similares . De manera preferible, las composiciones absorbentes deberán absorber y retener grandes volúmenes de líquidos bajo presiones moderadas. Por ejemplo, las composiciones absorbentes incorporadas en un pañal para bebé, desechable, deberán absorber y retener rápidamente la orina sin fugas aún cuando un bebé esté ejerciendo una carga al pañal al estar sentado sobre él. Además, el pañal para bebé también necesita ser capaz de absorber el volumen total que resulte de evacuaciones múltiples. Históricamente, los pañales y otros de tales artículos absorbentes desechables han sido fabricados de fibras de pulpa de madera trituradas (también llamada pelusa de pulpa de madera) u otros materiales fibrosos hidrofílicos en los cuales ha sido dispersado un material superabsorbente. Por ejemplo, la Patente Estadounidense No. 5,330,822 otorgada a Berg et al., Patente Estadounidense No. 5,147,343 otorgada a Kellenberger, Patente Estadounidense No. 4,673,402 otorgada a Weisman, Patente Estadounidense No. 5,281,207 otorgada a Chmiele s i et al., y Patente Estadounidense No. 4,834,735 otorgada a Alemany et al. describen composiciones absorbentes del tipo que comprende una matriz porosa de fibras y un polímero superabsorbente dispersado entre las fibras. Los polímeros o materiales superabsorbentes son también conocidos bajo el término más técnico de hidrocoloides iónicos. De manera general, un polímero superabsorbente deberá absorber o embeber al menos aproximadamente 10 veces su propio peso de fluido y retener éste bajo presiones moderadas. Esas patentes mencionadas anteriormente describen muchos tipos de SAP y métodos para fabricarlos, y se incorporan aquí como referencia para todos los propósitos. Sin embargo, este sistema compuesto absorbente tiene desventajas. Por ejemplo, parece intuitivo que para incrementar la capacidad de fluido en la composición absorbente, es decir, la cantidad de líquido que la composición absorbente podría absorber, puede incrementarse simplemente la cantidad de material superabsorbente en la partícula absorbente. Sin embargo, cuando la cantidad de material superabsorbente en la composición absorbente se incrementa, se observa un punto "retorno de disminución" es decir; que la absortividad o capacidad de fluido del artículo absorbente no se incrementa proporcionalmente con la cantidad de SPA incorporada en la composición. De este modo, no puede obtenerse un implemento en la absorción únicamente incrementando la cantidad de material superabsorbente en la composición absorbente.

Una explicación para este problema es un fenómeno llamado bloqueo por gel. De manera general, se cree que un líquido es transportado dentro de una estructura absorbente que comprende fibra de pulpa de madera y un material superabsorbente por la acción capilar de las fibras de pulpa de madera y por el transporte por capilaridad, que depende del espacio libre intersticial o volumen libre entre los materiales superabsorbentes particulados y las fibras de pulpa de madera. Cuando es dispersado más material superabsorbente en la matriz de fibra de las composiciones absorbentes de la técnica anterior en ciertos puntos, el hinchamiento del superabsorbente típicamente da . como resultado el bloqueo de las capilaridades, evitando de este modo que el líquido alcance las partículas SAP que aún no han sido completamente saturadas con líquido. El inventor de la presente invención cree que cuando las partículas SAP hinchadas están en contacto como el resultado de la cantidad de SAP agregada en la composición, las superficies se pueden deformar o coalescer para deformar una masa o gel generalmente continuo, lo cual reduce el espacio libre disponible para el transporte de líquido vía la acción capilar. Como resultado, el transporte capilar de un líquido a un material capilar superabsorbente que no ha absorbido líquido se reduce. El gel formado por las partículas que han absorbido un líquido y se han hinchado bloquea el transporte de líquido adicional a los materiales superabsorbentes que no han absorbido el líquido. De manera general, debido a esta acción de bloqueo por gel, las composiciones absorbentes de la técnica anterior con un contenido de SAP de más de aproximadamente el 600 por ciento en peso de SAP compuestos totales y fibra no han sido efectivas. Típicamente, las composiciones absorbentes de la técnica anterior están limitadas a estructuras donde el material SAP forma distintas partículas dentro de la fase de la matriz de fibra continua.

Sumario de la Invención La presente invención supera las limitaciones mencionadas anteriormente de la técnica anterior. Un objeto de la presente invención es proporcionar una composición absorbente que tiene una alta capacidad de fluido, también referida como capacidad absortiva, con propiedades de bloqueo por gel mínimas. Particularmente, la presente invención está dirigida a materiales absorbentes compuestos que comprenden un polímero superabsorbente, particulado superficialmente. Se ha descubierto que el uso de SC-SAP permite incrementar significativamente la cantidad de superabsorbente en la composición absorbente sin el fenómeno de bloqueo por gel que afecta a la capacidad de fluido de las composiciones absorbentes de la técnica anterior. De manera breve, un polímero superabsorbente será referido aquí como SAP y un SAP reticulado superficialmente será referido como SC-SAP. El SC-SAP es generalmente dispersado dentro de una matriz de fibras humectables tales como (pelusa de) pulpa de madera, borras de algodón, fibras sintéticas y mezclas de la mismas. Las composiciones absorbentes de la presente invención contienen al menos una capa donde el SCP-SAP forma una fase sustancialmente continua, es decir un número sustancial de partículas de SC-SAP están en contacto entre sí, en estado seco, antes de la absorción de cualquier líquido. De manera preferible, el SC-SAP formará una fase sustancialmente continua a través del material compuesto absorbente, puesto que esa estructura maximiza la cantidad de SAP incorporado en la composición, sin embargo, el volumen libre según la FVAUL de la composición que será descrita en la siguiente descripción deberá ser de al menos aproximadamente el 15 por ciento. Dicho de manera simple, la FVAUL es una medida de la capacidad absorbente para mantener abierto un número suficiente de capilaridades de la matriz de la composición absorbente. Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método y un aparato para predecir el desempeño de la capacidad de fluido de tales materiales absorbentes compuestos. En particular, la presente invención proporciona un método y un aparato que son particularmente adecuados para predecir la tendencia de bloqueo por gel de tales absorbentes. En sus aspectos más amplios, el método de la presente invención comprende medir el volumen libre de una composición absorbente antes de poner en contacto la composición absorbente con una solución líquida, bajo una carga durante un periodo de tiempo específico. Se ha descubierto que el volumen libre es un predictor confiable del desempeño de tales composiciones absorbentes incluyendo la capacidad bsortiva, las fugas en uso, y las propiedades de bloqueo por gel. De manera general, los componentes absorbentes con valores de volumen libre altos están libres del fenómeno de bloqueo por gel observado con las composiciones absorbentes de la técnica anterior. Una modalidad preferida del método de la presente invención, también es referido aquí posteriormente como la carga bajo absorbencia de volumen finita (FVAUL), comprende poner en contacto una composición absorbente con una solución al 1.0 por ciento en peso de cloruro de sodio en agua, bajo una carga de 0.12 kgf/cm2 (1.6 psi), durante 600 segundos y calculando el volumen libre de la composición absorbente. El valor del volumen libre obtenido bajo esas condiciones será referido aquí posteriormente como el "volumen libre FVAUL" o "propiedad FVAUL" o "valor FVAUL". Por supuesto, deberá comprenderse que aquellos expertos en la técnica pueden hacer muchas variaciones del método de la presente invención sin apartarse del alcance de la presente invención. Otro objeto más de la presente invención es proporcionar un aparato para medir la propiedad FVAUL de una composición absorbente. Otro objeto más de la presente invención es proporcionar artículos absorbentes desechable mejorados tales como, pero sin limitarse a pañales, toallas sanitarias que incorporan los materiales compuestos absorbentes de la presente invención. También es otro objeto de la presente invención proporcionar un método para absorber líquidos derramados de superficies empleando los artículos absorbentes de la presente invención. Esos y otros objetos de la presente invención se volverán evidente a aquellos expertos en la técnica a partir de la siguiente descripción. Finalmente, deberá comprenderse que muchos otros objetos y variaciones de las composiciones absorbentes, métodos y aparatos de la presente invención pueden ser fácilmente desarrollados por aquellos expertos en la técnica tras la lectura de la siguiente descripción de las modalidades específicas de la presente invención sin apartarse del alcance pretendido por la presente invención.

Breve descripción de los dibujos Aunque la especificación concluye con las reivindicaciones las cuales señalan particularmente y reclaman de manera distintiva la materia objeto de la presente invención, se cree que la invención sería comprendida mejor a partir de la siguiente descripción tomada en conjunto con los dibujos acompañantes en los cuales: La Figura 1 es una representación descriptiva de una porción en corte transversal de una composición absorbente de la presente invención; La Figura 2 es una vista en perspectiva, parcialmente cortada de un pañal absorbente desechable de la presente invención. La Figura 2A es una vista en corte transversal vertical de una región objetivo 21' del pañal mostrada en la Figura 2; La Figura 3 es una vista _ esquemática de una modalidad preferida de un aparato utilizado en un método de FVAUL; La figura 4 muestra una vista amplificada del peso usado en el método de FVAUL; Las Figuras 5 y 6 son representaciones gráficas de los datos de prueba de FVAUL. Específicamente, la Figura 5 muestra los datos obtenidos en la Tabla 2, y la figura muestra los datos obtenidos de la prueba 5 de la Tabla 1. Las figuras 7 y 8 son fotomicrografías de modalidades específicas de las composiciones absorbentes de la presente invención. La figura 9 es una fotomicrografía de la composición absorbente de la técnica anterior.

Descripción Detallada de la Presente Invención La presente invención proporciona una composición absorbente que tiene una alta capacidad de fluido, o capacidad absortiva con propiedades de bloqueo por gel mínimas. Particularmente, la presente invención está dirigida a un material absorbente compuesto que comprende una fase de SC-SAP continua y fibras dispersas dentro del espacio intersticial entre las partículas de SC-SAP. Los SC-SAP y los métodos para fabricarlos son ll descritos en las patentes estadounidenses números 4,666, 983 y 4,734,478 otorgadas a Tsubakimoto et al y que se incorporan aquí como referencia para todos los propósitos. Los métodos para precipitar la estructura compuesta absorbente son descritos en la Patente Estadounidense número 5,281,207 de Chmielewski, et al., la cual se incorpora aquí como referencia para todos los propósitos. El SAP es combinado con la fibras humectables en una cantidad aproximadamente del 70% hasta aproximadamente el 95% en peso sobre la base del peso combinado de las fibras y SAP por medios adecuados para distribuir el SAP en ellas tratando de formar una fase sustancialmente continua de SAP. De manera general, es deseable colocar el SAP distribuido de manera un tanto uniforme a través de la composición absorbente. Cualquier SAP conocido en la técnica que absorba grandes cantidades de líquido y que pueda ser reticulado superficialmente es adecuado para utilizarse en la capa absorbente de la presente invención. También pueden ser utilizadas mezclas de más de un material de SC-SAP. El SC-SAP es generalmente dispersado dentro de una matriz de fibras humectables tales como "pelusa B" pulpa de madera, borras de algodón, fibras sintéticas y mezclas de las mismas, preferiblemente pelusa de pulpa de madera o una mezcla de pulpa de madera y fibras sintéticas. Las fibras sintéticas adecuadas incluyen polietileno, polipropileno, poliésteres, copolímeros de poliésteres y poliamidas, y similares. Los ejemplos de pulpas de madera preferidas que pueden ser utilizadas en la practica de la presente invención son proporcionados en la patente Estadounidense número 5,147,343 la cual es incorporada aquí como referencia para todos los propósitos. Las fibras son generalmente hidrofílicas o se vuelven hidrofílicas a través de un tratamiento superficial. Típicamente, la composición absorbente de la presente invención comprende una matriz de dos fases que contiene una primera fase fibrosa y una segunda fase de SC-SAP. La fase de SC-SAP, preferiblemente comprende material de SC-SAP particulado, en forma de escamas, o fibroso, de manera preferible material de SC-SAP particulado. El material de SC-SAP preferiblemente deberá formar una fase sustancialmente continua, lo que significa un número suficiente de partículas SC-SAP en la composición absorbente, de modo que un número sustancial de articulas de SC-SAP están en contacto entre sí en estado seco, antes de la absorción de cualquier líquido. De manera preferible, la fase de SC-SAP deberá ser continua a través de la estructura compuesta absorbente de la presente invención, puesto que esta configuración permite que sea incorporada al cantidad máxima de material de SC-SAP eri al composición absorbente y puesto que, generalmente, a mayor la cantidad de SC-SAP en la composición mayor será la capacidad de fluido de la composición. Se ha encontrado de manera general que para que exista una fase de SC-SAP continua el material de SC-SAP deberá constituir al menos el 70% del peso en peso de la capa de SC-SAP de fase continua. De manera preferible, el SC-SAP deberá constituir al menos el 80% en peso, y de manera amas preferible al menos el 90% en peso. La Patente Estadounidense No. 5,147,343 otorgada a Kellenberger, Patente Estadounidense No. 4,673,402 otorgada a Weisman, la Patente Estadounidense No. 5,281,207 otorgada a Chmiele ski et al., y la Patente Estadounidense No. 4,843,735 otorgada a Alemany, et al describen muchos tipos de SAP, y métodos para fabricarlos, los cuales se incorporan aquí como referencia para todos los propósitos y en una forma que es consistente con la presente. Los SC-SAP y los métodos para fabricarlos son descritos en las Patentes Estadounidenses Nos. 4,666,983 y 4,734,478 otorgadas a Tsubakimoto et al las cuales se incorporan aquí como referencia para todos los propósitos y, de tal manera que son consistentes con la presente. También la Patente Estadounidense No. 5,281,207 de Chmielewski, et al describe de manera general métodos y materiales para generar un artículo absorbente y también se incorporan aquí como referencia para todos los propósitos y en una forma que es consistente con la presente. Deberá ser - incluida una pequeña cantidad suficiente de fibras de pulpa de madera para, inter alia , mantener la estabilidad de las estructura absorbente y preservar la función capilar de las fibras. La cantidad de fase fibrosa deberá fluctuar entre aproximadamente 5% en peso y 30% en peso del peso total de la composición absorbente de fase SC-SAP continua, de manera preferible, las fibras no deberán exceder del 15%, de manera más preferible no deberán exceder del 10%, en peso del peso total del absorbente. Además, para evitar el fenómeno de bloqueo por gel . el volumen libre de la FVAUL de la capa de SC-SAP continua deberá ser de al menos el 15% a los 600 segundos. Se ha encontrado de manera inesperada que cuando el valor del volumen libre de FVAUL es de al menos el 15% entonces el material absorbente no exhibe bloqueo por gel a altas concentraciones de SAP. De manera preferible, el volumen libre de FVAUL de la capa de SC-SAP continua deberá ser de al menos el 20%, y de manera más preferible de al menos el 25%. Finalmente el volumen libre la FVAUL de la composición absorbente de la presente invención no deberá exceder del 70%, de manera preferible el 60% y de manera más preferible el 50%.

La figura 1 es una representación en corte transversal descriptiva de una porción de un material compuesto absorbente de la presente invención. El diagrama ilustra una fase se SC-SAP continua formada por las partículas de SC-SAP 21 y material fibroso 22 llenando el espacio intersticial entre las partículas de SC-SAP 21. Además, la Figura 1 muestra que esencialmente todas las partículas que estén conectadas entre sí, debía estar claro de la descripción anterior que la presente invención no requiere que todas las partículas estén conectadas entre sí sino que se forma una fase de SC-SAP sustancialmente continua. Sin embargo, se prefiere que esencialmente tpdas a las partículas de SC-SAP estén conectadas entre sí, puesto que tal estructura permitiría la optimización de la capacidad de fluidos proporcionada, sin embargo, el volumen libre de FVAUL se mantiene por encima del 15%. Las Figuras 7 y 8 son fotomicrografías reales (con una amplificación 50x) de composiciones absorbentes de la presente invención. Las Figuras 7 y 8 muestran la formación de partículas SC-SAP que se caracteriza como una fase sustancialmente continua. Esto contrasta con al fotomicrografía de la composición absorbente de la técnica anterior, donde las fibras están en una fase continua mientras que el material de SAP está en forma de partículas discretas que no están conectadas entre sí. La presente invención también proporciona artículos absorbentes mejorados tales como, pero sin limitarse a pañales, toallas sanitarias que incorporan la composición absorbente de la presente invención. Los artículos en forma de pañal desechable son descritos en las Patentes Estadounidenses Nos. 4,673,402; 5,147,343; 5,330,822; 4,834,735; y 5,281,207, las cuales se incorporan aquí como referencia para todos los propósitos. Un pañal desechable preferido, para los propósitos de esta invención, se muestra en las Figuras 2 y 2A. De acuerdo con las Figuras 2 y 2A, el pañal desechable 10 comprende una hoja posterior impermeable a los líquidos 12, una hoja superior permeable a los líquidos 14 y una estructura de papel absorbente 16 colocada entre la hoja superior 14 y la hoja posterior 12. De acuerdo con la presente invención, al menos una capa del panel absorbente, en una región objetivo de la misma indicada por el circulo 21', tomada en la dirección Z del mismo (es decir, en la dirección de arriba hacia abajo, lejos del usuario) , el material superabsorbente comprende una fase sustancialmente continua de la matriz. Para propósitos de esta descripción, se proporciona una fase sustancialmente continua donde una cantidad suficiente de partículas del material superabsorbente está en contacto en puntos múltiples entre sí, tanto antes de la absorción de líquido como posteriormente, para definir por lo tanto una red capilar para facilitar el transporte de líquido dentro de la estructura del panel. Una cantidad suficientemente pequeña de fibras de pulpa de manera, de manera preferible al menos aproximadamente el 5% y no más de aproximadamente 30% sobre una base del porcentaje empezó, es intermezclada con el material superabsorbente en la fase continua. Esta cantidad de fibras de pulpa a de madera actúa para mantener la estabilidad de la estructura absorbente integrando la región de la fase continua de partículas superabsorbentes con porciones adyacentes de la estructura absorbente. Como resultado, la región objetivo de una estructura de panel absorbente, designada como 20 en la FIGURA 2, y que incluye una capa, exhibe un volumen libre, a los 600. segundo de al menos aproximadamente 15% durante la prueba de la carga bajo absorbencia de volumen finito (FVAUL) . La región objetivo corresponde al segundo y tercer quintos de la estructura absorbente, medida desde la parte frontal de la misma. Como muestra en la vista en corte transversal de la FIGURA 2A, la capa de la matriz absorbente que tiene la porción de fase continua 21' que está colocada preferiblemente entre dos capas, designadas como 22' , comprendiendo cada una predominantemente fibras de pulpa de madera. Esas capas 22' comprenden cada una al menos 80 por ciento y de manera preferible hasta 95 por ciento más, sobre una base en peso, de fibras de pulpa de madera. En el caso de un pañal, la hoja superior permeable a los líquidos 14 permite que la orina fluya a través de la hoja hacia la estructura de panel absorbente 16 y también protege al bebé del contacto directo con la estructura del panel absorbente. Esta configuración proporciona más comodidad al bebé y también ayuda a la posición de la estructura del panel absorbente. La hoja superior permeable a los líquidos y la hoja posterior impermeable a los líquidos, son bien conocidos por aquellos expertos en la técnica, y esos componentes pueden ser seleccionados de manera adecuada practicando la presente invención. La hoja posterior 12 es impermeable a los líquidos, y de este modo, ayuda a retener un líquido de modo que el líquido pueda ser absorbido y retenido por la estructura del panel absorbente. En un pañal para bebé, la hoja posterior impermeable es típicamente una hoja de película de plástico, tal como el polietileno que ayuda a retener la orina, de modo que la orina pueda ser absorbida por la estructura del panel absorbente del pañal. Para una discusión detallada del material que puede ser utilizado en las hojas superior y posterior de un pañal, véase la Patente Estadounidense No. 5,281,207 otorgada a Chmielewski, et al. y que se incorpora aquí para todos los propósitos. La estructura del panel absorbente 16 está constituida por una matriz de dos fases que comprende fibra de pulpa de madera y material superabsorbente polimérico reticulado superficialmente. Como se hizo notar anteriormente, dos fases, significa que la estructura del panel absorbente tiene dos componentes, fibras (preferiblemente pulpa de madera) y un material superabsorbente.. La estructura absorbente puede comprender más de una capa. Por ejemplo, la estructura absorbente puede tener una capa que es sustancialmente de fibra de pulpa de madera, mientras que en la parte superior de esta capa la estructura absorbente puede tener otra capa de fibra de pulpa de madera que contenga material superabsorbente particulado disperso en la fibra de pulpa de madera. Se contempló que pueden ser utilizadas muchas combinaciones de capas diferentes en la práctica de la presente invención. Por ejemplo, en una modalidad preferida de la invención, en al menos la región objetivo 20, se forma un sistema de tres capas en el cual está colocada una fase sustancialmente continua entre las capas adyacentes formadas predominantemente de fibra de pulpa de madera. Preferiblemente se encuentra una mayor cantidad de material superabsorbente disperso en la fibra de pulpa de madera en la región objetivo 20 que en cualquier otra porción de la estructura del panel absorbente. En la región objetivo 20, en al menos una capa de la misma, el material superabsorbente contiene una fase sustancialmente continua. Fase sustancialmente continua, significa que la cantidad de partículas superabsorbentes es muy grande en la región para el contacto entre sí y por lo tanto define una red capilar para facilitar el transporte del liquido dentro de la estructura del panel. De este modo, en la fase continua existen más partículas superabsorbentes que en las fibras de pulpa de madera, de manera preferible al menos 70 por ciento hasta aproximadamente 90 por ciento, sobre una base de porcentaje en peso de partículas superabsorbentes. Sin embargo, deberá notarse que aún en la fase continua, el material superabsorbente está disperso en la fibra de pulpa de madera. Una cantidad relativamente pequeña de fibras de pulpa de madera mezcladas con el material superabsorbente está presente en la fase continua, para la estabilidad, puesto que esta pequeña cantidad de fibras de madera actúa para integrar la porción de la fase continua 21' con las porciones adyacentes de la estructura absorbente. La porción de la fase continua 21 que contiene material particulado superabsorbente puede ser sustancialmente continua a todo lo ancho y largo de la estructura absorbente. La porción de la fase continua 21' que contiene material superabsorbente se localiza preferiblemente en áreas objetivo específicas dentro de la estructura absorbente, tal como una región objetivo 20, que se extiende a lo largo de una línea central longitudinal de la estructura absorbente en al menos el segundo y tercer quinto de la longitud de la estructura absorbente. La . porción de fase continua 21' puede extenderse hacia fuera desde la línea central longitudinal hacia los bordes marginales laterales del artículo en al menos el 20 por ciento-100 por ciento del ancho de la estructura absorbente, y de manera preferible aproximadamente 50 por ciento-70 por ciento. Debido a que el material superabsorbente es uno de los componentes más costosos de una estructura absorbente, el uso y posicionamiento eficiente de los materiales es benéfico. El posicionamiento del material superabsorbente en áreas muy probablemente aisladas de la orina permite la utilización más barata de este componente. El posicionamiento específico del material superabsorbente puede ser logrado a través de cualquiera de varios métodos, tal como por el método y aparato como se describe y reclama en la Patente Estadounidense No. 5,279,854, la cual se incorpora aquí como referencia. Este posicionamiento específico crea una región objetivo 20 mostrada en la FIGURA 2. Como se hizo notar, la FIGURA 1 es una representación descriptiva de una porción de la matriz absorbente donde la fase sustancialmente continua comprende material superabsorbente particulado 21, fibras de pulpa de madera 22, y vacíos intersticiales o volumen libre 23. Como lo muestra la FIGURA 1, las partículas de material superabsorbente se tocan y los huecos intersticiales de espacios entre las partículas y fibras se conocen como el volumen libre. El volumen libre es importante puesto que el espacio del volumen libre es importante para mantener una estructura capilar a través de la cual el líquido puede ser transportado y almacenado. De este modo, la cantidad de volumen libre en una estructura absorbente es importante para las características de absorbencia de la fase continua. La fase continua puede ser descrita como una región de estructura absorbente donde existe demasiado superabsorbente para hacer que la cantidad de fibra de pulpa de madera parezca relativamente pequeña en comparación. Los materiales superabsorbentes son también bien conocidos en la técnica. Sin embargo, la presente invención preferiblemente emplea un material superabsorbente particulado reticulado superficialmente. Un superabsorbente hasta ahora preferido es un material particulado reticulado superficialmente disponible de Hoechst-Celanese Corporation bajo la designación de IM 2000. La reticulación superficial del material superabsorbente particulado proporciona de manera deseable la retención de la forma particulada _ cuando el material absorbente absorbe un líquido. De este modo, el superabsorbente hidratado resultante (es decir, el material superabsorbente que ha absorbido líquido) tiene una fuerza de gel alta. Se cree que la reticulación superficial juega un papel importante para ayudar a mantener la fórmula del material superabsorbente particulado tras el hinchamiento cuando se ha absorbido un líquido. La reticulación superficial proporciona una estructura más definida y ordenada a la superficie del material superabsorbente particulado, y actúa para contener el material superabsorbente que es rodeado por la reticulación superficial contra el hinchamiento en una forma desordenada. Cuando una partícula superabsorbente de la presente invención se hincha tras la absorción de un líquido, la superficie reticulada actúa como una red expandible para contener y ordenar el material superabsorbente hinchado. El material superabsorbente puede ser descrito como si comprendiera dos regiones: una región central que comprende un polímero superabsorbente y una región superficial que comprende un polímero superabsorbente que está más altamente reticulada que la región central. De manera preferible, el espesor de la región superficial es menor de aproximadamente 10 por ciento del espesor radial total de la partícula superabsorbente esférica teórica. También se contempló que pudieran ser utilizados otros materiales superabsorbentes equivalentes en la presente invención que proporcionarían propiedades similares a una partícula superabsorbente reticulada superficialmente. Por ejemplo, una partícula superabsorbente puede ser recubierta con un recubrimiento superficial que actúe permitiendo el hinchamiento del material superabsorbente, pero que proporcione el mantenimiento de la fórmula de la partícula tras el hinchamiento . Aunque no se desea apegarse a ninguna teoría particular, se piensa que el bloqueo por gel es aliviado, a pesar del uso de una gran cantidad de material absorbente que forma una fase continua, debido a que el lugar de perder su forma y antes de entrar en contacto entre sí para la exclusión de volumen libre, el material superabsorbente particulado reticulado se hincha, pero mantiene una forma particular. De este modo, cuando las partículas superabsorbentes se hinchan, en lugar de coalescer con partículas hinchadas adyacentes, las partículas entran en contacto y empujan una contra la otra y por lo tanto mantienen el volumen libre y una estructura o red capilar a través de la cual puede ser transportado líquido, a aquel material superabsorbente que no ha absorbido líquido. Además de mantener su forma, el volumen de la sección del panel absorbente que contiene la fase continua de partículas superabsorbentes se incrementa notablemente. Además, debido a que las partículas superabsorbentes retienen su forma y no coalescen como un gel, la cantidad de volumen libre (como se define aquí posteriormente) no disminuye en gran medida. De manera preferible, el volumen libre de la región objetivo, a los 600 segundos, durante la prueba de la carga bajo absorbencia de volumen finito (FVAUL) es de al menos aproximadamente el 15 por ciento y de manera preferible de al menos aproximadamente el 20 por ciento, de manera más preferible de al menos aproximadamente el 25 por ciento y de manera más preferible de al menos aproximadamente 30 por ciento. Como se hizo notar, la región objetivo 20 se localiza generalmente en el segundo y tercer quinto de la longitud del panel, medida desde la parte frontal del pañal, y de manera preferible comprende una capa superior 22' predominantemente de fibra de pulpa de madera, una inferior 22' predominantemente de pulpa de fibra de madera y una capa media que contiene la fase continua 21' de. las partículas superabsorbentes, en una cantidad que fluctúa de aproximadamente 70 por ciento hasta aproximadamente 90 por ciento, de manera preferible de aproximadamente 80 por ciento hasta aproximadamente 90 por ciento del peso total de las fibras y partículas superabsorbentes . La presente invención también está dirigida a un método y un aparato para calcular el volumen libre de la FVAUL de una composición absorbente que comprende un material de SC-SAP y fibras humectables. El aparato de la presente invención comprende un receptáculo superior abierto, cilindrico, para recibir una muestra de composición en él. Un peso cilindrico que tiene una retícula asegurada a su superficie inferior y una ranura en una de sus otras superficies es colocado sobre la parte superior de la muestra. La ranura está en comunicación fluida con la retícula en el fondo del peso. Cuando es vertido líquido en la ranura, éste se distribuye uniformemente a través de la retícula sobre la parte superior de la muestra dentro del receptáculo. El aparato comprende además medios para mantener el peso en su lugar mientras se permite que el peso se expanda libremente en una dirección que perpendicular a la superficie superior de la muestra tras la absorción de líquido. Un dispositivo LVDT es conectado de manera operable a la .muestra para medir la expansión de la muestra. El dispositivo LVDT tiene varillas que mantienen el peso en su lugar sobre la parte superior de la muestra. Los receptáculos, con la muestra y el peso, son colocados sobre la parte superior de una balanza la cual mide el peso de la muestra. La balanza y los dispositivos LVDT están conectados de manera operable a una computadora. Los datos recolectados del peso de la balanza y el dispositivo LVDT son alimentados a la computadora, la cual calcula un valor de volumen libre a varios intervalos de tiempo a partir del tiempo de adición del líquido.

Específicamente, el método para calcular el volumen libre de composición absorbente comprende colocar una muestra del receptáculo, colocar un peso sobre la parte superior de la muestra y verter un líquido sobre la superficie superior de la muestra a través de la ranura del peso. El líquido es distribuido uniformemente sobre la superficie superior de la muestra por una retícula que está asegurada al fondo del peso. La muestra es cortada con matriz de la composición absorbente, de modo que tenga una sección transversal que se empareje con la sección transversal del receptáculo y un volumen aproximadamente igual al volumen interno del receptáculo. La muestra de este modo se ajustará herméticamente dentro del receptáculo de muestras. El método consiste además de medir el volumen de la muestra, medir la masa de la muestra utilizando la balanza, alimentar el volumen medido y los volúmenes de masa a una computadora y calcular un volumen libre de la muestra de acuerdo a la ecuación. FVS= VS-R«w/pSAPM-(l-R)«W/pPULPA Donde FVS es el volumen libre de la muestra, VS es el volumen de la muestra, R es la relación del peso de SAP al peso de la muestra, pSAP es la densidad del SAP, pPULPA es la densidad de la pulpa, y W es la masa de la muestra y donde R, pSAP y ppulpa son valores conocidos alimentados en la computadora.

Ejemplos: Método de Carga Bajo Absorbencia de Volumen Finito (FVAUL) Fueron cortadas muestras de 5.08 centímetros (2") de diámetro de composiciones absorbentes que comprenden fibra de pulpa de madera y material superabsorbente reticulado superficialmente de los núcleos del artículo absorbente a ser probado. Las muestras fueron equilibradas en una sala acondicionada TAPPI durante 16 horas y a continuación colocadas en el receptáculo 36 del aparato de la Figura 3. La Figura 3 muestra un aparato utilizado para medir la carga bajo absorbencia de volumen finito (FVAUL) , mientras que la Figura 4 muestra una vista amplificada de un peso 32 utilizado en la prueba de FVAUL. El aparato "incluye la balanza 34 y un receptáculo de muestras 36 colocado sobre la balanza, con el peso 32 configurado para colocar una muestra de prueba contenida por el receptáculo de muestras. Un sistema de medición (transductor diferencial variable lineal) de LVDT 38 está colocado para acoplar el peso 32 y medir el movimiento cuando es introducido un volumen finito del líquido en el receptáculo de muestras para la absorción por una muestra de prueba. Se empleó un sistema LVDT Lucas Schaevitz Tipo 2000, el cual emplea los programas y sistemas de programación del sistema 96 de Lucas Schaevitz. Puesto que estos programas y sistemas de programación únicamente proporcionan mediciones de LVDT, se proporcionaron programas y sistemas de programación adicionales para obtener lecturas de los valores de la balanza 34 y del tiempo. Como se muestra en la Figura 4, el peso 32 incluye un tubo de acero inoxidable 40 y una retícula de acero inoxidable inferior 42, con una ranura de acero inoxidable 42 mantenida dentro del tubo de la retícula. El núcleo a ser introducido en una muestra de prueba es vertido a través de la ranura de acero, de modo que éste pasa a través de la red 42 hacia el receptáculo de muestras 36. Los programas y sistemas de programación que pueden ser ejecutados en el sistema (transductor diferencial variable lineal) de LVDT fueron inicializados. El sistema de LVDT fue calibrado, y el programa de computadora ejecutado para la muestra fue inicializado. Se tomaron 300 conjuntos de datos a intervalos de dos segundos. Un conjunto de datos consiste del tiempo a la centésima de segundo más cercana, la lectura de la balanza a la centésima de gramo más cercana y la lectura de LVDT a la centésima de pulgada más cercana. El receptáculo de muestras y el peso poroso de 0.01 kgf/cm2 (0.16 psi) fueron limpiados y a continuación el receptáculo fue colocado sobre la balanza y el peso fue colocado en su lugar. Se colocaron entonces cilindros de LVDT sobre las pesas y la LVDT fue puesta en cero. La LVDT y el peso fueron removidos y pesados y a continuación la muestra fue colocada en el receptáculo (con el lado pequeño hacia arriba) . El peso y la LVDT fueron reemplazados y el programa de computadora calculó el espesor de la muestra. El programa de computadora solicitó el peso de la muestra y la relación de partículas superabsorbentes (SAP) al peso de la muestra. Esta información fue utilizada para determinar el volumen total tomado por los SAP y la pulpa en la muestra. Fueron utilizadas por el programa las densidades de 1.5 para las SAP y 1.7 para la pulpa. La computadora "calcula" el volumen libre de la muestra cuando está seca. (Si se sabe que el valor es incorrecto debido a la construcción de la almohadilla, es posible reintroducir el volumen libre) . Se colocó una protección contra el aire alrededor del probador de muestras y la balanza fue puesta en cero (tarada) . Se prepararon 15 ml de solución de prueba de cloruro de sodio al 1% en agua y se colocaron en un cilindro graduado. La computadora fue entonces activada para iniciar o tomar los conjuntos de datos y se dejó que tomara dos puntos de datos antes de que la solución fuera agregada. Esos dos conjuntos de datos son utilizados para calcular el volumen inicial de la muestra en estado seco. Los 15 ml de solución fueron vertidos rápidamente en el peso y fueron absorbidos a través de la red en el fondo del peso hacia la muestra. Después de que la computadora ha tomado 300 conjuntos de datos, la computadora genera los datos deseados, tal como el volumen libre seco (la cantidad de aire en la muestra) el volumen de la muestra y la masa de la muestra como función del tiempo. El volumen de las partes de la muestra se calculó tomando el volumen de la muestra seca y sustrayendo el volumen libre de ésta y a continuación sumando el volumen de líquido agregado. Partes en volumen= (Vd-Vf) +L/1.01 Vd= Volumen de la muestra Seca Vf= Volumen libre de aire L= Peso de líquido 1.011= Densidad en la solución de NaCl al 1% Se registró el volumen de la muestra y el volumen por partes a los 60 segundos y a los 600 segundos . El programa de computadora que lee la información del sistema LVDT y la balanza calcula el volumen libre de la muestra seca y registra éste como el primer registro en el archivo de computadora. El cálculo se base en tres piezas de información: el peso de la muestra, la relación de superabsorbente al peso de la muestra, y el espesor de la muestra. Se supone que todas las muestras son de un diámetro de 5.08 centímetros (2 pulgadas) . La siguiente ecuación muestra como se efectúa el cálculo. Vs = Volumen de la Muestra (cm3) As = Área de la Muestra (cm2) As=(2*2.54.2)2»p= FV = Volumen Libre de la Muestra Vs=As«Ts Vsap = Volumen de SAP en la Muestra FVs=Vs-Vsap-Vpulpa Vpulpa = Volumen de la Pulpa en la Muestra Vsap=Msap/psap psap = Densidad de las SAP (g/cm3) Vpulp=Mpulp/ppulpa ppulpa = Densidad de la pulpa (g/cm3) Msap=R»W Mpulpa=(l- W = La masa de la Muestra (g) R = La relación de SAP a la Muestra Ts = El espesor de la Muestra (cm) La siguiente es la ecuación completa. Se utilizó 1.5 g/cc para la densidad del superabsorbente, se utilizó 1.7 g/cc para la densidad de la pulpa. FVs = 20.268*Ts-[R»W/psap]-[ (1-R) *W/ppulpa] Las Tablas 1 y 2 a continuación representan los datos obtenidos cuando fue ejecutado el protocolo de carga bajo absorbencia de volumen de líquido finito descrito anteriormente, utilizando una estructura absorbente estratificada conocida, que comprende partículas superabsorbentes IM 3900MR, y una estructura estratificada que incorpora la presente invención, que comprende partículas de SC-SAP que tienen características de desempeño idénticas a las de IM 4000MR, designada por Hoerchst-Celanese como S-347. En cada muestra, la relación de material superabsorbente a fibra de pulpa de madera fue de 35:65. Cada muestra tuvo tres capas, incluyendo las capas superior e inferior predominantemente de fibras de pulpa de madera, cada una con una base en peso de 150 g/m2; cada una de las estructuras resultantes tuvieron una capa de las partículas superabsorbentes en una fase sustancialmente continua, con el porcentaje en peso de las partículas superabsorbentes siendo del 70 por ciento o mayor. Cada muestra de prueba fue calandrada hasta un espesor mostrado en los datos. Las columnas están marcadas para mostrar el volumen de la muestra (vol) y el peso (peso) a 60 segundos (60 seg) y 600 segundos (600 seg) durante la prueba después de la adición de líquido. Las columnas marcadas como 60 seg/por ciento de volumen libre o área en la muestra con respecto al volumen total de la muestra, representando de este modo el volumen libre de la muestra probada. Las muestras probadas designadas como SCL son representativas de la estructura de la región objetivo 20 de la estructura absorbente 16 del artículo absorbente de la presente. Aunque otras porciones de la estructura absorbente preferiblemente incluyen menos material superabsorbente, y pueden incluir menos fibra de pulpa de madera (sobre una base en peso) , la práctica de la presente invención contempla que al menos la región objetivo de un artículo absorbente, probado como se especificó anteriormente, exhibe un volumen libre, a los 600 segundos, de al menos aproximadamente el 15 por ciento, y de manera preferible de al menos aproximadamente el 20 por ciento. También se exhibió de manera preferible un incremento del volumen de al menos aproximadamente el 20 por ciento, a los 600 segundos.

Tabla 1 IM 3900, estratificado 500/250 g/m3 ? < ? Tabla 2 SCL SAP, estratificado 500/250 g/m3 Nota: los valores negativos del volumen libre reflejan aquellas condiciones de prueba durante las cuales toda la solución de prueba no ha sido aún absorbida por el espécimen de prueba; el volumen libre real es de aproximadamente el 0%.

Las tablas 3 y 4 muestran a continuación los datos obtenidos cuando los experimentos representados en las Tablas 1 y 2 se repitieron.

Tabla 3 SCL, Estratificado II Tabla 4 IM 3900, Estratificado II Tabla 4 (Continuación) IM 3900, Estratificado II La Figura 5 muestra una representación gráfica de los datos obtenidos en la Prueba No. 1 de la Tabla 2. La Figura 6 muestra una representación gráfica de los datos obtenidos en la Prueba No. 5 de la Tabla 1. Los datos muestran que el incremento del volumen libre es mucho mayor cuando son utilizadas partículas superabsorbentes de SCL en una estructura estratificada que cuando son utilizadas partículas superabsorbentes de IM 3900 en una estructura estratificada. El volumen de la muestra se refiere al volumen total de la muestra, incluyendo el volumen libre. El volumen de las partes se refiere al volumen de las partes de la composición absorbente e incluye las fibras de pulpa de madera, el SAP y el líquido. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la practica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (20)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones.

1. Una composición absorbente que tiene una alta capacidad de fluido, sin bloqueo por gel tras la absorción del líquido, la composición absorbente se caracteriza porque comprende fibras humectables y SC-SAP, donde el SC-SAP constituye de aproximadamente el 70 por ciento hasta aproximadamente el 95 por ciento en peso sobre la base del peso combinado de las fibras y el SC-SAP, donde el .SC-SAP forma una fase sustancialmente continua y donde el volumen libre de la FVAUL de la composición absorbente a los 600 segundos es de al menos el 15 por ciento.

2. La composición absorbente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las fibras humectables constituyen al menos el 5 por ciento en peso sobre la base del peso combinado de las fibras y el SC-SAP.

3. La composición absorbente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque las fibras humectables son fibras de pulpa de madera, fibras sintéticas sopladas en estado fundido, o mezclas de las mismas .

4. La composición absorbente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el volumen libre de FVAUL a los 600 segundos es de aproximadamente el 20 por ciento hasta aproximadamente el 40 por ciento.

5. La composición absorbente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el volumen libre de FVAUL a los 600 segundos es de aproximadamente el 25 por ciento hasta aproximadamente el 30 por ciento.

6. La composición absorbente de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada porque el SC-SAP constituye de aproximadamente el 80 por ciento hasta aproximadamente el 95 por ciento en peso sobre la base del peso combinado de las fibras y el SC-SAP.

7. Un producto absorbente desechable, caracterizado porque comprende: una hoja superior permeable a los líquidos; una hoja posterior impermeable a los líquidos; y, una estructura en forma de panel absorbente colocada intermedia a la hoja superior y la hoja inferior, la estructura absorbente comprende una matriz absorbente de dos fases que comprende fibras de pulpa de madera y SC-SAP, donde el SC-SAP forma una fase sustancialmente continua dentro del panel absorbente, donde las fibras de pulpa de madera están dispersas en los intersticios formados entre las partículas de SAP estructuradas superficialmente, y donde el panel absorbente exhibe un volumen libre de FVAUL de al menos el 15 por ciento a los 600 segundos.

8. El producto absorbente desechable de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el panel absorbente comprende además una primera capa que comprende SC-SAP y fibras humectables, donde las SAP están distribuidas de manera no uniforme en la matriz superabsorbente en la dirección Z de la primera capa.

9. El producto absorbente desechable de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el panel absorbente comprende además una segunda capa, adyacente a la primera capa con respecto a la dirección Z del panel absorbente, gue comprende predominantemente fibras de pulpa de madera.

10. El producto absorbente desechable de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el SC-SAP comprende al menos el 70 por ciento en peso sobre la base del peso combinado de las fibras, y el SC-SAP.

11. El producto absorbente desechable de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el volumen libre de FVAUL es de aproximadamente 20 por ciento hasta aproximadamente 30 por ciento a 600 segundos .

12. Un producto absorbente desechable, caracterizado porque comprende: una hoja superior permeable a los líquidos; una hoja posterior impermeable a los líquidos; y. una estructura en forma de panel absorbente colocada intermedia a la hoja superior y la hoja inferior, la estructura absorbente comprende una mezcla absorbente de dos fases que comprende fibras y material superabsorbente polimérico reticulado superficialmente, donde dentro de _ al menos una capa del panel absorbente tomada en la dirección Z de la misma, el material superabsorbente comprende una fase sustancialmente continua de la matriz, dentro de la cual una fase de una Cantidad suficiente de partículas del material absorbente está en contacto con otra para definir por lo tanto una red capilar para facilitar el transporte de líquido dentro de la estructura del panel, donde la región objetivo de la estructura absorbente exhibe un volumen libre de FVAUL de aproximadamente el 20 por ciento hasta aproximadamente el 30 por ciento a los 600 segundos.

13. El producto desechable de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque las fibras comprenden fibras de pulpa de madera.

14. Un método para fabricar una estructura absorbente para utilizarse en un absorbente desechable, caracterizado porque comprende los pasos de: proporcionar una capa de fibras de pulpa de madera; distribuir una capa de material superabsorbente reticulado superficialmente sobre la capa de pulpa de madera; proporcionar otra capa de fibras de pulpa de madera sobre la parte superior de la capa de material superabsorbente;, y calandrar la capa para formar una matriz absorbente de dos fases, donde la capa de material superabsorbente comprende una fase sustancialmente continua de la matriz, donde una región de la matriz absorbente exhibe un volumen libre de aproximadamente 15 por ciento hasta aproximadamente 30 por ciento a los 600 segundos .

15. Un aparato para medir el volumen libre de una composición absorbente que comprende SAP, caracterizado porque comprende: un receptáculo abierto en la parte superior para recibir una muestra de la composición; un peso que tiene una retícula en su superficie inferior y una ranura sobre una de sus otras superficies, estando la ranura en comunicación fluida con la retícula, donde el peso tiene un diámetro externo que es aproximadamente igual al diámetro interno del receptáculo, de modo que el peso reposará sobre la parte superior de la muestra; medios para mantener el peso en su lugar, permitiendo a la vez que el peso se mueva libremente en una dirección que es perpendicular a la superficie inferior del peso para acomodar la expansión de la muestra absorbente tras la expansión de un líquido que es vertido a través de la ranura del peso y la retícula inferior del peso sobre la muestra dentro del receptáculo; medios para medir el volumen de la muestra conectado de manera operable a la muestra; y, medios de balanza para colocar el receptáculo y medir el peso de la muestra.

16. El aparato de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque los medios para medir el volumen de la muestra son un dispositivo de LVDT.

17. El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque los medios de receptáculo de contención son un conjunto de varillas que conectan de manera operable la LVDT con la muestra.

18. El aparato de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque los medios de balanza y el dispositivo de LVDT, están colocados de manera operable a una computadora para recibir las mediciones de volumen y peso, calcular un volumen libre de FVAUL y presentar el valor de volumen libre de FVAUL.

19. Un método para calcular el volumen libre de una composición absorbente que comprende un material de SAP, el método se caracteriza porque comprende los pasos de: proporcionar a un receptáculo abierto en la parte superior; cortar con matriz una muestra de la composición absorbente de modo que la muestra tenga una sección transversal que sea igual a la sección transversal del receptáculo y el volumen igual o menor al volumen interno del receptáculo, de modo que la muestra se ajustará completamente dentro del receptáculo; colocar la muestra dentro del receptáculo; colocar un peso sobre la parte superior de la muestra del peso que tiene una retícula porosa unida en su superficie inferior y una ranura en una de sus otras superficies, estando la ranura en comunicación fluida con la retícula porosa; verter un líquido a través de la ranura y a través de la retícula hacia el receptáculo para ser absorbido por la muestra, haciendo que el volumen de la muestra se incremente, desplazando de este modo al peso; medir el volumen de la muestra utilizando medios de medición de volumen; medir la masa de la muestra utilizando medios de peso; alimentar los valores de volumen y masa medidos a una computadora; y calcular el volumen libre de la muestra de acuerdo a la ecuación: FVS = VS-R«w/pSAPM-(l-R)«W/pPULPA donde FVS es el volumen libre de la muestra, VS es el volumen de la muestra, R es la relación en peso de SAP al peso de la muestra, pSAP es la densidad del SAP, pPULPA es la densidad de la pulpa, y W es la masa de la muestra, y donde R, pSAP, y la pulpa son valores conocidos alimentados en la computadora.

20. Un método para calcular el volumen libre de una composición absorbente que comprende un material de SAP disperso en un material fibroso de pulpa de madera, donde la relación del SAP al peso total es R, la densidad del SAP es pSAP, la densidad de la pulpa es ppulpa, el método se caracteriza porque comprende los pasos de: proporcionar un receptáculo abierto en la parte superior; cortar con matriz una muestra de la composición absorbente, de modo que la muestra tenga una sección transversal que sea igual a la sección transversal del receptáculo y un volumen igual o menor al volumen interno del receptáculo', de modo que la muestra se ajuste completamente dentro del receptáculo; colocar la muestra dentro del receptáculo; colocar el peso sobre la parte superior de la muestra, teniendo el peso una retícula porosa unida con su superficie inferior, y una ranura sobre una de sus otras superficies, estando la ranura en comunicación fluida con la retícula porosa; verter un líquido a través de la ranura y a través de la retícula en el receptáculo para ser absorbido por la muestra, haciendo que el volumen de la muestra se incremente, desplazando de este modo al peso; medir el volumen de la muestra utilizando medios de medición de volumen; medir la masa de la muestra utilizando medios de peso; alimentar los valores de volumen y masa medidos y la relación de SAP, y los valores de densidad a una computados?^; y calcular el volumen libre de la muestra utilizando la computadora de acuerdo a_.la ecuación: FVS = VS-R«w/pSAPM-(l-R)«W/pPULPA donde FVS es el volumen libre de la muestra, VS es el volumen de la muestra, R es la relación en peso de SAP al peso de la muestra, pSAP es la densidad del SAP, pPULPA es la densidad de la pulpa, y W es la masa de la muestra.