MXPA05006064A

MXPA05006064A - Articulos absorbentes que contienen un substrato de carbon activado.

Info

Publication number: MXPA05006064A
Application number: MXPA05006064A
Authority: MX
Inventors: Mangun Christian
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2002-12-23
Filing date: 2003-10-17
Publication date: 2005-08-16
Also published as: EP1575626A1; AU2003284251A1; WO2004060414A1; BR0317122A; US20040121681A1; KR20050085435A

Abstract

Se proporciona un articulo absorbente que contiene un substrato aplicado con un recubrimiento de carbon activado. El recubrimiento de carbon activado es formado de una mezcla de un material polimerico y de un agente de activacion. La mezcla es activada por el calentamiento a una temperatura de desde alrededor de 100¦ C a alrededor de 250¦ C. Como un resultado de la presente invencion, se ha descubierto que un substrato puede ser formado que es un absorbente y tambien es capaz de llevar a cabo otras funciones, tal como el servir como un agente de control de olor.

Description

SE, SI, SK, TR), OAPI patent (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, For two-letter codes and other abbreviations, refer lo the "Guid- GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG). ance Notes on Codes and Abbreviations" appearing at the begin- ning ofeach regular issue qflhe PCT Gazette. Published: — with intemalional search repon 1 ARTICULOS ABSORBENTES QUE CONTIENEN UN SUBSTRATO DE CARBÓN ACTIVADO Antecedentes de la Invención Mientras que el principal enfoque de los artículos absorbentes permanece en la capacidad de los artículos de absorber y retener fluidos, adicionales funciones, tales como control de olor, son también el recibir aumentada atención. Un amplio rango de compuestos que resultan en la producción de malolientes puede ser contenido en los fluidos absorbidos o sus productos de degradación y por tanto estar presentes dentro de un artículo absorbente durante el uso. Ejemplos de estos compuestos incluyen a ácidos grasos, amoniaco, aminas, compuestos que contienen sulfuro, cetonas y aldehidos. En el pasado, varios agentes de control de olor han sido usados en artículos absorbentes para dirigirse a los problemas de formación del mal olor. Por ejemplo, el carbón activado ha sido usado para reducir un amplio espectro de olores.

Sin embargo, el carbón activado convencional posee muchos problemas. Por ejemplo, es con frecuencia difícil el guardar suelto partículas de carbón activado en la deseada ubicación del artículo absorbente. Además, las partículas también generan polvo e indeseado ruido. Por tanto, las telas de carbón activado fueron desarrolladas con brea u otro material que fue activado a elevadas temperaturas. Desafortunadamente, 2 sin embargo, estos productos son generalmente caros y quebradizos. Tales telas también sufren de limitada flexibilidad, resistencia, durabilidad, o son deficientes en otras propiedades mecánicas de típicos textiles poliméricos, tales como tejidos no tejidos. La conversión de la mayoría de los materiales poliméricos para activar telas de carbón es también difícil con base en tradicionales técnicas para activar el carbón debido a que estas técnicas típicamente utilizan temperaturas de activación mayores de 600 grados centígrados, muy en exceso del punto de fundido de los polímeros.

Como tal, existe una necesidad actualmente por artículos absorbentes que incluyen telas de carbón activado que tienen buenas propiedades físicas, por lo cual los artículos son capaces de lograr adicionales funciones, tales como control de olor.

Síntesis de la Invención De conformidad con una incorporación de la presente invención, un artículo absorbente de múltiples funciones es descrito que contiene un substrato aplicado con un primer recubrimiento de carbón activado. Aún cuando no se requiere, el substrato puede contener una tela tejida o no tejida. Después de ser recubierto, el substrato permanece poroso de tal forma que desde alrededor de 20 a alrededor de 500 pies cúbicos de aire es capaz de fluir a través de 1 pie 3 cuadrado de substrato por minuto a una presión de aire diferencial de 125 pascales (0.5 pulgadas de agua).

El recubrimiento de carbón activado es formado de un material polimérico y un agente de activación. El recubrimiento puede - activarse al ser calentado a una temperatura desde alrededor de 100 grados centígrados a alrededor de 300 grados centígrados, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 170 grados centígrados a alrededor de 300 grados centígrados. El material polimérico puede seleccionarse del grupo que consiste de poliacrilonitrilo, resinas fenólicas, acetato vinilo etileno o de copolímeros de los mismos, alcohol polivinilo, celulosa u otros polisacáridos naturales o sintéticos, derivados de celulosa u otros polisacáridos derivados, poliestireno, polipropileno, cloruro polivinilo, polimetacrilatos, ácido polimetacrílico, ácido poliláctico, y de combinaciones de los mismos. Además, el agente de activación puede seleccionarse del grupo que consiste de ácidos, haluros de metal, hidróxidos, y de combinaciones de los mismos. En algunas incorporaciones, el recubrimiento de carbón activado es configurado para absorber compuestos ácidos, compuestos básicos, o combinaciones de los mismos .

El recubrimiento de carbón activado puede generalmente aplicarse en una variedad de formas. Por ejemplo, en una incorporación, el recubrimiento de carbón activado es aplicado en un patrón preseleccionado sobre una primera superficie del substrato. Si se desea, un segundo recubrimiento de carbón activado puede también aplicarse al substrato. En una incorporación, el segundo recubrimiento de carbón activado es aplicado a una segunda superficie del substrato. El segundo recubrimiento de carbón activado puede contener una diferente cantidad de carbón activado que el primer recubrimiento de carbón activado, por ejemplo, diferente nivel total o nivel local añadido .

De conformidad con otra incorporación de la presente invención, un método para formar un artículo absorbente de múltiples funciones es descrito que comprende el proporcionar un substrato que tiene una primera superficie y una segunda superficie. Un material polimerico y un agente de activación son aplicados (por ejemplo, impreso, rociado, contacto, recubrimiento, pintado, etc.) a la primera superficie del substrato. El material polimerico y el agente de activación son calentados a una temperatura desde alrededor de 100 grados centígrados a alrededor de 300 grados centígrados para formar un recubrimiento de carbón activado, en donde el recubrimiento de carbón activado. El substrato de carbón activado es incorporado en el artículo absorbente de tal forma que es capaz de realizar múltiples funciones. 5 Breve Descripción de los Dibujos Una completa y capaz descripción de la presente invención, incluyendo el mejor modo de la misma, dirigida a uno con habilidad ordinaria en el arte, es señalada más particularmente en el resto de la especificación, que hace referencia a las figuras adjuntas, en las cuales: La Figura 1 ilustra una vista en perspectiva de una toalla sanitaria formada de conformidad a una incorporación de la presente invención; La Figura 2 ilustra la tela formada de conformidad con el proceso señalado en el ejemplo 1 sin el tratamiento de carbón activado; La Figura 3 ilustra la tela formada de conformidad con el proceso señalado en el ejemplo 1 sin el tratamiento de carbón activado; La Figura 4 ilustra una tela de carbón activado formada de conformidad con el proceso señalado en el Ej emplo 2 ; La Figura 5 es una imagen escaneada a escala gris de una muestra de tela no tejida tratada con dos diferentes soluciones de precursor de carbón activado, de conformidad con el Ejemplo 17; y La figura 6 es otra imagen escaneada a escala gris de una muestra de tela no tej ida con dos diferentes soluciones de precursor de carbón activado, de conformidad con el ejemplo 17.

Descripción Detallada de las Incorporaciones Representativas Definiciones Como se usa aquí, un "artículo absorbente" se refiere a cualquier artículo capaz de absorber agua u otros fluidos . Ej emplos de tales artículos absorbentes desechables incluyen, pero no están limitados a, artículos absorbentes para el cuidado personal tales como, pañales para bebé, calzoncillos de aprendizaje para niños, ropa interior absorbente, productos para la incontinencia de adultos, productos para la higiene femenina (por ejemplo, toallas sanitarias), y similares; vendajes, cubiertas para heridas; paños limpiadores; almohadillas para zapatos; artículos de ropa, tales como almohadillas para la transpiración, ropa para nadar desechable, y similares; dispositivos de filtración de aire y de agua; y similares. Los materiales y procesos adecuados para formar tales artículos absorbentes son bien conocidos para aquellos con habilidad en el arte.

Como se usa aquí, el término, "tela no tejida" significa un tejido que tiene una estructura de fibras o hilos 7 individuales que están entre colocados, pero no de una manera identificable, como una tela tejida. Las telas no tejidas han sido formadas por muchos procesos tales como, por ejemplo, procesos de unido con hilado, procesos de soplado por fusión, y procesos de tejido cardado y unido, perforado por aguja, procesos de producción de película perforada, etc.

Como se usa aquí, el término "fibras sopladas con fusión" significan las fibras formadas por la extrusión de un material termoplástico fundido a través de una pluralidad de vasos capilares de matriz finos y usualmente circulares con hebras o filamentos fundidos a adentro de chorros de gas calentados a alta velocidad (por ejemplo, aire) y convergentes que atenúan los filamentos de material termoplástico fundido para reducir su diámetro, que puede ser a un diámetro de micro-fibra. Después de esto, las fibras sopladas con fusión son llevadas por el chorro de gas a alta velocidad y son depositadas sobre una superficie recolectora para formar un tejido de fibras sopladas con fusión dispersadas al azar. Tal proceso es descrito por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América número 3,849,241 otorgada a Butin y otros, la cual es aquí incorporada como referencia en su totalidad. Hablando generalmente, las fibras sopladas con fusión pueden ser continuas o discontinuas, son generalmente más pequeñas de 10 mieras en diámetro promedio y son generalmente pegajosas cuando son depositadas sobre una superficie recolectora. 8 Como se usa aquí, el término "fibras unidas con hilado" se refieren a las fibras de diámetro pequeño que son formadas por la extrusión de un material termoplástico fundido como filamentos a través de una pluralidad de vasos capilares de un hilador fino. Tal proceso es descrito, por ejemplo, en la patente de los Estados Unidos de América número 4,340,563 otorgada a Appel y otros, la patente de los Estados Unidos de América número 3,692,618 otorgada a Dorschner y otros, la patente de los Estados Unidos de América número 3,802,817 otorgada a atsuki y otros, las patentes de los Estados Unidos de América números 3,338,992 y 3,341,394 otorgadas a Kinney, la patente de los Estados Unidos de América número 3,502,763 otorgada a Hartman, la patente de los Estados Unidos de América número 3,502,538 otorgada a Levy, la patente de los Estados Unidos de América 3,542,615 otorgada a Dobo y otros; y la patente de los Estados Unidos de América número 5,382,400 otorgada a Pike y otros, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Las fibras unidas con hilado son generalmente no pegajosas cuando son depositadas sobre una superficie recolectora. Las fibras unidas con hilado tienen con frecuencia diámetros de alrededor de 40 mieras, y son con frecuencia de entre alrededor de 5 a alrededor de 20 mieras.

Como se usa aquí, el término "coformado" generalmente se refiere a materiales de compuesto que comprenden una mezcla o matriz estabilizada de fibras de termoplástico y un 9 segundo material no termoplástico . Como un ejemplo, los materiales coformados pueden hacerse por un proceso en el cual al menos una cabeza de matriz de soplado con fusión es arreglada cerca de una tolva a través de la cual los materiales son añadidos al tejido mientras que está en formación. Tales otros materiales pueden incluir, pero no están limitados a, materiales orgánicos fibrosos, tales como pulpa leñosa o no leñosa tales como algodón, rayón, papel reciclado, borra de pulpa, y también partículas súper absorbentes, materiales absorbentes inorgánicos, fibras básicas poliméricas tratadas, y similares. Algunos ejemplos de tales materiales coformados son descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,100,324 otorgada a Anderson y otros; 5,284,703 otorgada a Everhart y otros; y 5,350,624 otorgada a Georger y otros, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos .

Descripción Detallada Se hará ahora referencia en detalle a varias incorporaciones de la invención, uno o más ejemplos de las cuales son señalados a continuación. Cada ejemplo es proporcionado a modo de explicación de la invención, no de limitación de la invención. De hecho, será aparente para aquellos con habilidad en el arte que varias modificaciones y variaciones pueden hacerse en la presente invención sin apartarse del alcance o del espíritu de la invención. Por 10 ejemplo, características ilustradas o descritas como parte de una incorporación, pueden usarse en otra incorporación para producir aún otra incorporación. Por lo tanto, es la intención que la presente invención cubra tales modificaciones y variaciones como vienen dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas y de sus equivalencias.

En general, la presente invención está dirigida a un artículo absorbente que contiene un substrato aplicado con un recubrimiento de carbón activado. El recubrimiento de carbón activado está formado de una mezcla de un material polimérico y un agente de activación. La mezcla es activada por calentamiento a una temperatura desde alrededor de 100 grados centígrados a alrededor de 450 grados centígrados. Como resultado de la presente invención, ha sido descubierto que un substrato recubierto con carbón activado puede formarse que, en una incorporación, es útil en el manejo de fluidos del cuerpo en un artículo absorbente (por ejemplo, es absorbente o es suficientemente permeable al líquido para permitir el flujo a través de los líquidos o puede servir como una capa de toma o distribución) y también es capaz de desempeñar otras funciones, tales como servir como un agente de control de olor. El substrato recubierto con carbón activado puede también proporcionar buenas propiedades mecánicas debido a su alta resistencia de tracción y flexibilidad mientras que también proporciona, por ejemplo, beneficios de control de olor. Además, debido a que el recubrimiento es activado a una temperatura 11 relativamente baja, un amplio rango de polímeros permanece disponible para usar en el substrato.

Cuando el recubrimiento de carbón activado es aplicado heterogéneamente a un substrato, el substrato resultante puede algunas veces desempeñarse mejor que un substrato de carbón activado homogéneo. Por ejemplo, las partes de un tej ido no tej ido no tratado con carbón activado pueden ser capaz de permitir al fluido de fluir a través del tejido o ser absorbido por el tejido más efectivamente que las regiones tratadas con el carbón activado, mientras que las regiones tratadas permanecen disponibles para absorber olores u otros químicos. Por tanto, un substrato con ambas, regiones tratadas con carbón activado y regiones sin tratar pueden servir efectivamente para propósitos de manejar el fluido (toma o absorción del fluido o distribución del fluido) , mientras que también sirve como una capa de control de olor o una capa de adsorción. Un patrón de regiones tratadas y no tratadas también puede ofrecer más atractivo visual que los substratos con carbón activado homogéneo, tal como un patrón de tiras, puntos, u otras formas .

Cuando dos o más tipos de carbón activado están presentes sobre un substrato, de conformidad con una incorporación de la presente invención, un tipo puede ser bien adecuado para adsorber cierta clase de compuestos, mientras que otro tipo puede ser adecuado para adsorber otra clase de 12 compuestos, de tal forma que el substrato de carbón activado heterogéneo es efectivo en adsorber dos o más clases de compuestos más efectivamente que un substrato de carbón activado homogéneo. Por ejemplo, los recubrimientos de carbón activado derivados por la activación de poliacrilonitrilo pueden ser adecuados para adsorber compuestos ácidos tales como ácido isovalérico o ácido hidroclórico, mientras que los recubrimientos de carbón activado que comprenden a grupos ácidos pueden ser efectivos en adsorber amoniaco u otros compuestos básicos.

A. Recubrimiento de Carbón Activado Para formar el substrato de carbón activado para uso en un artículo absorbente de conformidad con la presente invención, parte o todo el substrato es recubierto con el carbón activado. Cuando se utilizan, por ejemplo, fibras pueden recubrirse antes y/o después de la incorporación en el substrato. Hablando generalmente, el recubrimiento de carbón activado puede ser formado en una variedad de diferentes modos, ün particularmente deseado método para formar el recubrimiento de carbón activado es descrito en la publicación de la patente de los Estados Unidos de América número 2001/0024716, la cual es incorporada aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, una mezcla de recubrimiento de un material polimérico y un agente de activación química son aplicados a 13 fibras que son entonces calentadas para inducir la activación del carbón.

El material polimérico del recubrimiento puede ser cualquier polímero orgánico que reaccionará con un agente de reactivación químico para producir un recubrimiento de carbón activado. Ejemplos de adecuados materiales poliméricos que pueden usarse incluyen, pero no están limitados a, resinas fenólicas, acetato vinil etileno o copolimeros del mismo, alcohol poli (vinilo) (PVA) , poliacrilonitrilo (PAN), celulosa u otros polisacáridos naturales o sintéticos, derivados de celulosa u otros derivados polisacáridos, poliestireno, polipropileno, poli (cloruro vinilo) (PVC) , acrilatos poli(met) y ácidos poli(met) acrílico, ácido poliláctico, y combinaciones de los mismos. Deseablemente, el material polimérico es soluble en un solvente. Ejemplos de algunos adecuados solventes incluyen, pero no están limitados a, agua, alcoholes, tales como etanol o metanol, dimetilformamida (DMF) ; dimetil sulfóxido; hidrocarburos, tales como pentano, butano, heptano, hexano, tolueno, e isleño; éteres, tales como dietil éter, y tetrahidrofurán cetonas y aldehidos, tales como acetona y metil etil cetona; ácidos, tales como ácido acético y ácido fórmico; aminas, tales como pirridina y hexametilentetramina; y solventes halogenados, tales como diclorometano y carbón tetracloruro; y similares.

Como se señaló, el agente de activación reactúa con el material polimérico para formar el recubrimiento de carbón activado a una elevada temperatura. Aún cuando no se requiere, los ácidos Lewis y las bases pueden emplearse como los agentes de activación en la presente invención. Algunos ejemplos de tales agentes de activación son descritos en la patente de los Estados Unidos de América número 5,834,114, otorgada a Economy y otros; el documento WO 01/97972, a Economy y otros; y la publicación de patente de los Estados Unidos de América número 2001/0024716, las cuales son incorporadas aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Específicos ejemplos incluyen, pero no están limitados a, ácidos, tales como ácido fosfórico; haluros de metal, tales como cloruro de zinc; e hidróxidos, tales como hidróxido de potasio e hidróxido de sodio. Otros ejemplos incluyen a compuestos Friedel-Crafts ; agentes deshidratantes; TiC4, ZnBr2, AlBr3, A1C13, BF3, CaO, Ca(0H)2, ¾S04, Mg(OH)2, MgO, y LiOH.

La cantidad de agente de activación dentro de la mezcla puede generalmente variar como se desee. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, el agente de activación está presente en la mezcla de recubrimiento en una cantidad desde alrededor de 0.1 por ciento por peso a alrededor de 90 por ciento por peso. Conforme la cantidad del agente de activación es aumentada, el tamaño del poro del resultante recubrimiento de carbón activado también aumenta. Después de que la reacción ha 15 ocurrido, algo o todo el resto del agente de activación puede lavarse del recubrimiento de carbón activado, si se desea. Por ejemplo, sustancialmente todo el resto del agente de activación puede ser removido por lavado con agua u otras sustancias, o una menor parte del resto del agente de activación puede removerse, tal como desde alrededor de 1% a alrededor de 99%, desde alrededor de 10% a alrededor de 99%, o desde alrededor de 20% a alrededor de 99%, o desde alrededor de 50% a alrededor de 95%, o desde alrededor de 60% a alrededor de 95% del resto del agente de activación. En algunas incorporaciones, una parte del agente de activación (por ejemplo, una sal de zinc o un compuesto ácido como el ácido fosfórico o sus sales) es dejado para servir adicionales funciones, tales como intercambio, funciones antimicrobianas, remoción de especies objetivo por reacción química o neutralización, control de pH, control de viscosidad, modificación de la tensión de superficie, y similares. En tales incorporaciones, el porcentaje del agente de activación inicial o sus productos de reacción solubles que son retenidos en el substrato de carbón activado puede ser al menos alrededor de 1%, en algunas incorporaciones al menos de alrededor de 10%, en algunas incorporaciones al menos de alrededor de 20%, y en algunas incorporaciones, al menos de alrededor de 30%.

El recubrimiento de carbón activado puede incluir uno o más materiales catalíticos que permanecen inertes durante el procesamiento pero que catalizan la descomposición de los 16 gases de paso del producto. Ejemplos de adecuados catalizadores incluyen, pero no están limitados a, metales libres o compuestos de metales, tales como zinc, cobre, platino, paladio, y titanio. En algunas incorporaciones, el metal está presente como el metal libre o el óxido (tal como óxido de zinc, dióxido de titanio, u óxido de cobre) . El catalizador puede aplicarse por mezclado o un compuesto del metal del catalizador en la mezcla de recubrimiento, o después de la activación por recubrimiento del recubrimiento de carbón activado con una mezcla de catalizador, o un compuesto que contiene el metal del catalizador, y un solvente, y entonces vaporizar el solvente. Por ejemplo, el metal del catalizador puede aplicarse como la sal de cloruro con un solvente, y entonces calentado para remover el solvente y convertir la sal de cloruro a un óxido o metal libre. Cualquier solvente volátil capaz de dispersar o disolver el catalizador o un compuesto del metal del catalizador es adecuado, por ejemplo, agua, alcoholes tales como etanol o metanol; dimetilformamida; dimetil sulfóxido; hidrocarburos, tales como pentano, butano, heptano, hexano, tolueno, y xileno; éteres tales como dietil éter y tetrahidrofurán; cetonas y aldehidos, tales como acetona y metil etil cetona; ácidos tales como ácido acético y ácido fórmico; y solventes halogenados, tales como diclorometano y tetracloruro de carbón; así como las mezclas de los mismos.

Una vez que la mezcla es formada, es entonces calentada para enlazar en forma cruzada al material polimérico. 17 Generalmente, todo el substrato o toda la parte recubierta del substrato es calentado para activar el recubrimiento, aún cuando una parte (por ejemplo, menos de 50%) del substrato puede guardarse a una temperatura más baja que el resto del substrato si se desea. La elevada temperatura es generalmente mantenida suficientemente larga para que al menos parcialmente active el recubrimiento (por ejemplo, desde alrededor de 30 segundos a alrededor de 30 minutos) . El calentamiento es generalmente realizado a temperaturas de menos que el punto de fundido o de punto de descomposición del substrato. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, el calentamiento es realizado a temperaturas desde alrededor de 100 grados centígrados a alrededor de 300 grados centígrados, en algunas incorporaciones desde alrededor de 170 grados centígrados a alrededor de 300 grados centígrados, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 170 grados centígrados a alrededor de 250 grados centígrados. El uso de tales temperaturas de bajo curado permite, en algunas incorporaciones, que el substrato resultante tenga un recubrimiento de carbón activado sin sustancialmente sacrificar la flexibilidad u otras propiedades mecánicas del substrato. Además, tales temperaturas de bajo curado también permiten por el uso de polímeros que tienen temperaturas de bajo suavizante o de descomposición (por ejemplo, poliéster) que son comúnmente empleadas en los artículos absorbentes. Además, no solamente el calentamiento enlazado en forma cruzada activa el material polimérico, también forma un durable recubrimiento que 18 generalmente permanece presente en el substrato durante el uso. En una incorporación, el recubrimiento de carbón activado sobre el substrato no se quita frotando a un significativo grado cuando el recubrimiento es frotado entre los dedos de la mano humana .

Durante la activación, un recubrimiento integral de carbón activado puede formarse alrededor de las fibras u otros componentes del substrato, en oposición a las discretamente acopladas partículas que pueden resultar por • adhesivamente acoplar partículas de carbón activado al substrato. Sin desear atarse por la teoría, el recubrimiento de carbón activado formado de conformidad con la presente invención puede ser durablemente mantenido en su lugar sobre el substrato por ya sea la formación de una red que rodea al material del substrato y previene la liberación del carbón activado, o por uniones químicas (uniones covalentes, uniones van der Waal, etc.) entre el carbón activado y el material del substrato o ambos . El recubrimiento puede ser sustancialmente homogéneo en la composición química o en la distribución de la masa de carbón activado alrededor del material del substrato (por ejemplo, un recubrimiento sustancialmente uniforme de carbón activado integral en oposición a discretas partículas acopladas con un adhesivo) .

Si se desea, la activación puede tener lugar en uno o más pasos aumentativos sobre una sucesión de temperaturas 19 para aumentar la concentración de porosidad en el recubrimiento y minimiza la cantidad de recubrimiento que es volatizada. Opcionalmente, el recubrimiento curado puede ser además activado para producir un área de mayor superficie por ulterior calentamiento en presencia de un gas inerte o aire. La selección del específico material polimérico, el agente de activación químico y su concentración, a lo largo con la temperatura de activación y el tiempo, determinarán la específica área de superficie, la distribución del tamaño de poro y la química de superficie del recubrimiento de carbón activado. Por ejemplo, las temperaturas de baja activación pueden usarse para producir fibras de recubrimiento de carbón activado por área de alta superficie.

Las características del resultante recubrimiento de carbón activado generalmente varían con base en la cantidad y el tipo de material polimérico y el agente de activación utilizado. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, la cantidad de carbón en el recubrimiento es de menos de alrededor de 85 por ciento por peso, en algunas incorporaciones de menos de alrededor de 80 por ciento por peso, en algunas incorporaciones desde alrededor de 50 por ciento por peso a alrededor de 80 por ciento por peso, y en algunas incorporaciones desde alrededor de 60 por ciento por peso a alrededor de 75 por ciento por peso del substrato. Además, la producción de carbón activado en el recubrimiento (el peso de recubrimiento de carbón activado dividido por el peso de la mezcla de recubrimiento) puede ser 20 de menos de alrededor de 50%, en algunas incorporaciones de al menos alrededor de 60%, en algunas incorporaciones de al menos alrededor de 80%, y en algunas incorporaciones de al menos alrededor de 90%. Además, el recubrimiento resultante puede tener un área de superficie B.E.T. (medida usando el "Quantachrome Autosorb-l" disponible de la Quantachrome Instruments, Inc., de Boynton Beach, Florida) de al menos alrededor de 50 metros cuadrados por gramo y un tamaño de poro promedio desde alrededor de 5 angstroms (Á) a alrededor de 35 angstroms. Antes del calentamiento, la mezcla de recubrimiento puede tener un área de superficie hasta alrededor de 10 metros cuadrados por gramo.

Las soluciones a recubrirse en un substrato pueden tener una viscosidad de al menos alrededor de 1 centipoise, en algunas incorporaciones de al menos alrededor de 5 centipoises, en algunas incorporaciones de al menos alrededor de 10 centipoises, al menos alrededor de 50 centipoises. Si se desea, engrosadores y/o surfactantes pueden usarse para aplicar el material de recubrimiento al substrato polimérico. En alguna incorporación, el recubrimiento puede ser preparado como una espuma que puede colapsar durante el tratamiento de calor para aumentar el peso base del recubrimiento aplicado. Las espumas pueden prepararse por agitación de la solución en presencia de un surfactante . Los engrosadores, tales como alginato de sodio, goma de xantano, goma arábiga, alginato de sodio, alcohol 21 polivinilo, bentonita, saponita, caolina, y similares, pueden usarse en la presente invención.

B. Substratos Cualquiera de una variedad de diferentes substratos, pueden incorporarse con el recubrimiento de carbón activado de conformidad con la presente invención. Por ejemplo, las telas no te idas, las telas tejidas, las telas tramadas, el papel de resistencia húmeda, película, espumas, etc., pueden aplicarse con un recubrimiento de carbón activado. Cuando se utilizas, las telas no tejidas pueden incluirse, pero no están limitadas a, tejidos unidos con hilado (perforados o no perforados), tejidos soplados con fusión, tejidos cardados y unidos, tejidos colocados por aire, tejidos coformados, tejidos enredados de forma hidráulica, y similares. Generalmente, algunas o todas las fibras usadas para formar la tela no tejida tienen una temperatura de suavizado o de fundido que es más alta que la temperatura necesaria para formar el recubrimiento de carbón activado. Uno o más componentes de tales fibras pueden tener, por ejemplo, una temperatura de suavizado desde alrededor de 100 grados centígrados a alrededor de 400 grados centígrados, en algunas incorporaciones desde alrededor de 100 grados centígrados a alrededor de 300 grados centígrados, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 150 grados centígrados a alrededor de 250 grados centígrados. Ejemplos de tales fibras pueden incluir, pero no están limitadas a, fibras 22 sintéticas (por ejemplo, polietileno, polipropileno, polietileno tereftalato, nylon 6, nylon 66, KEVLAR™, poliestireno sindiotáctico, poliésteres líquidos cristalinos, etc.) ; fibras de celulosa (pulpa de madera suave, pulpa de madera dura, pulpa termomecánica, etc.); combinaciones de los mismos, y similares. El substrato también puede ser caracterizado en términos de una temperatura de degradación, por ejemplo, la temperatura a la cual la tela no recubierta pierde al menos 50% de su resistencia de tracción relativa a una tela no calentada cuando la tela es calentada a esa temperatura por una hora en una atmósfera normal de aire, entonces el aire enfriado a la temperatura de la habitación por un período de dos horas y entonces probada por resistencia de tracción usando una muestra de 3 pulgadas de ancho con una longitud de calibre de 3 pulgadas y una velocidad de cabeza cruzada de 10 pulgadas por minuto. La temperatura de degradación puede ser de menos de alrededor de 450 grados centígrados, en algunas incorporaciones de menos de alrededor de 250 grados centígrados, y en algunas incorporaciones de menos de alrededor de 200 grados centígrados.

La permeabilidad del substrato puede variar para una particular aplicación. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, los substratos pueden contener un material que tiene un tamaño de poro promedio que lo rinde permeable a los líquidos. La permeabilidad del líquido puede mejorar las características de absorción del substrato, y también lo rinde 23 más flexible. Por ejemplo, relativamente grandes poros no tienden a volverse tan bloqueados por el carbón activado como más pequeños poros. Como resultado, los poros abiertos proporcionan al substrato con espacio para extenderse sin constreñirse por el carbón activado, el cual es relativamente tieso. De esta manera, el tamaño del poro puede facilitar la flexibilidad del substrato. Ejemplos de tamaños de poro promedio que pueden mejorar la flexibilidad del substrato son aquellos en el rango de 0.1 a alrededor de 1000 micrometros, en algunas incorporaciones desde alrededor de 0.1 a alrededor de 10 milímetros, y en algunas incorporaciones desde alrededor de 0.3 a alrededor de 5 milímetros.

Cuando es formado de un substrato permeable al líquido, es típicamente deseado que el substrato, después de ser recubierto con el carbón activado, permanezca relativamente poroso de tal forma que sea absorbente cuando se incorpora en un artículo absorbente . La porosidad puede mantenerse en una variedad de formas. Por ejemplo, el substrato resultante puede ser perforado usando conocidas técnicas. Además, el recubrimiento de carbón activado puede, ser aplicado de tal manera que las partículas no sustancialmente bloquean los poros del substrato. Sin importar la técnica utilizada para mantener la porosidad, es generalmente deseado que el substrato recubierto de carbón activado tenga suficiente porosidad de tal forma que alrededor de '20 pies cúbicos de aire o mayor pueda fluir a través de un pie cuadrado del substrato en un minuto 24 bajo una presión de aire diferencial de 125 pascales (0.5 pulgadas de agua) . En otras palabras, tal substrato se dice que tiene una permeabilidad al aire de alrededor de 20 pies cúbicos por minuto (cfm) o mayor. La permeabilidad al aire (flujo de aire volumétrico por pie cuadrado de material bajo una presión de aire diferencial de 125 pascales) puede medirse de una variedad de formas. Por ejemplo, la "Permeabilidad de Aire Frazier" es determinada de conformidad con la prueba Federal Estándar 191A, el método 5450 con un Probador de Permeabilidad del Aire Frazier (de Frazier Precisión Instrument, Co., de Gaithersburg, aryland) , y es registrado como un promedio de tres lecturas de muestra. Deberá entenderse, sin embargo, que otras técnicas también pueden usarse para determinar la porosidad. Por ejemplo, una técnica alternativa es descrita abajo en el Ejemplo 13, el cual se cree da esencialmente el mismo resultado como la Permeabilidad al Aire Frazier. En general, la permeabilidad al aire de una tela formada de conformidad con la presente invención puede estar en el rango desde alrededor de 20 pies cúbicos por minuto (cfm) a alrededor de 500 pies cúbicos por minuto (cfm) , en algunas incorporaciones desde alrededor de 50 pies cúbicos por minuto a alrededor de 400 pies cúbicos por minuto, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 75 pies cúbicos por minuto a alrededor de 300 pies cúbicos por minuto, bajo una presión de aire diferencial de 125 pascales. 25 Además, otras propiedades del substrato recubierto de carbón activado pueden también controlarse. Por ejemplo, para ulterior mejorado de la flexibilidad del substrato, puede contener un componente capaz de estirarse que, con la aplicación de una fuerza, es capaz de estirarse a una longitud presionada estirada que es al menos de alrededor de 120%, y en algunas incorporaciones, de al menos de alrededor de 150% de su longitud no estirada relajada. Opcionalmente, el material capaz de estirarse también recuperará al menos alrededor de 50% de su alargamiento con la liberación de la fuerza de presión de estirado. En algunas incorporaciones, un componente elastomérico puede mejorar la flexibilidad del substrato por el permitirle ser más fácilmente doblado y distorsionado. Cuando está presente en un substrato, el componente elastomérico puede tomar varias formas. Por ejemplo, el componente elastomérico puede tomar todo el substrato o formar una parte del substrato. En algunas incorporaciones, por ejemplo, el componente elastomérico puede contener hilos elásticos o secciones distribuidas uniformemente o al azar por todo el substrato. Alternativamente, el componente elastomérico puede ser una película elástica o un tejido no tejido elástico, tal como un tejido perforado de material elastomérico que tiene al menos alrededor de 25% de área abierta. El componente elastomérico puede ser de una sola capa o un material de múltiples capas. 26 Aún cuando cualquier material elastomerico puede generalmente usarse, es con frecuencia deseado para seleccionar un material elastomerico que tenga una temperatura mayor que la temperatura de activación del recubrimiento de carbón. Por ejemplo, algunos adecuados materiales elastoméricos de "alta temperatura suavizante" que pueden usarse, incluyen, pero no están limitados a, fluoropolímeros , tales como polímeros Viton® vendidos por DuPont, que pueden soportar temperaturas de hasta alrededor de 200 grados centígrados; perfluoropolímeros Kalrez® vendidos por DuPont que pueden soportar temperaturas de hasta alrededor de 300 grados centígrados; polímeros de nitrilo altamente saturados; polímeros de silicio; polímeros de acetato etil vinil; elastómeros poliacrilato ; y otros elastómeros y polímeros flexibles conocidos en el arte. Aún otros adecuados materiales elastoméricos que pueden usarse en la presente invención incluyen a, copolímeros elastoméricos dibloque, tribloque, o de múltiples bloques, tales como copolímeros olefínicos (por ejemplo, estireno-isopreno-estireno, estireno-butadieno-estireno, estireno-etileno/butileno-estireno, o estireno-etileno/propileno-estireno) ; poliuretanos; poliamidas; poliéster; y similares. Otros ejemplos de adecuados materiales elastoméricos son descritos en la patente de los Estados Unidos de América número 6,362,389 otorgada a McDowall y otros, la cual es incorporada aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

Cuando se incorpora un componente elastomérico que contiene un material elastomérico, tal como se describió antes, en un substrato, algunas veces es deseado que el componente elastomérico incluya un laminado elástico que contenga un material elastomérico con una o más capas, tales como espumas, películas, películas perforadas, y/o tejidos no tejidos. Un laminado elástico generalmente contiene capas que pueden unirse juntas de tal forma que al menos una de las capas tiene las características de un polímero elástico. El material elástico usado en los laminados elásticos puede hacerse de materiales, tales como son descritos arriba, que están formados en películas, tales como una película micro-porosa, tejidos fibrosos, tales como un tejido hecho de fibras sopladas con fusión, fibras unidas con hilado, espumas, y similares.

Por ejemplo, en una incorporación, el laminado elástico puede ser un laminado "unido con estrechamiento" . Un laminado "unido con estrechamiento" se refiere a un material compuesto que tiene al menos dos capas en las cuales una capa es una capa no elástica estrechada y la otra capa es una capa elástica. El laminado resultante es por ende un material que es elástico en la dirección cruzada. Algunos ejemplos de laminados unidos con estrechamiento son descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,226,992; 4,981,747; 4,965,122; y 5,336,545, todas otorgadas a Morman, todas las cuales son incorporadas aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. El laminado elástico 28 también puede ser un laminado "unido con estiramiento" , que se refiere a un material compuesto que tiene al menos dos capas en las cuales una capa es una capa capaz de plegarse y en la cual la otra capa es una capa elástica. Las capas son unidas juntas cuando la capa elástica está en una condición extendida de tal forma que con el relajado de las capas, la capa capaz de plegarse es plegada. Por ejemplo, un miembro elástico puede unirse a otro miembro mientras que el miembro elástico es extendido al menos alrededor de 25 por ciento de su longitud relajada. Tal material elástico compuesto de múltiples capas pueden estirarse hasta que la capa no elástica está comp1etamente extendida .

Por ejemplo, un adecuado tipo de laminado unido con estiramiento es un laminado unido con hilado, tal como se describe en la patente de los Estados Unidos de América número 4,720,415, otorgada a VanderWielen y otros, la cual es incorporada aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos . Otro adecuado tipo de laminado unido con estiramiento es un laminado unido con hilado de filamento continuo, tal como es descrito en la patente de los Estados Unidos de América número 5,385,775, otorgada a Wright, la cual es incorporada aguí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Por ejemplo, Wright describe un material elástico compuesto que incluye: 1) un tejido fibroso elástico anisotrópico que tiene al menos una capa de fibras sopladas con fusión elastoméricas y al menos una capa de filamentos elastoméricos unidos de forma autógena a al menos una parte de las fibras sopladas con fusión elastoméricas , y 2) al menos una capa capaz de plegarse unida en espaciadas ubicaciones al tejido fibroso elástico anisotrópico de tal forma que la capa capaz de plegarse es plegada entre las espaciadas ubicaciones . La capa capaz de plegarse es unida al tejido fibroso elástico cuando el tejido elástico está en una condición estirada de tal forma que cuando el tejido elástico se relaja, la capa capaz de plegarse se pliega entre las espaciadas ubicaciones de unión. Otros materiales elásticos compuestos son descritos y revelados en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,789,699 otorgada a Kieffer y otros; 4,781,966, otorgada a Taylor; 4,657,802 otorgada a orman; y 4,655,760 otorgada a Morman y otros, todas las cuales son incorporadas aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos .

En una incorporación, el laminado elástico también puede ser un laminado unido con estiramiento y estrechamiento. Como se usa aquí el laminado unido con estiramiento y estrechamiento es definido como un laminado hecho de una combinación de un laminado unido con estrechamiento y un laminado unido con estiramiento. Ejemplos de laminados unidos con estiramiento y estrechamiento son descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,114,781 y 5,116,662, las cuales son ambas incorporadas aquí en su totalidad por referencia a la misma 30 para todos los propósitos. De particular ventaja, un laminado unido con estiramiento y estrechamiento puede ser capaz de estirarse en ambas direcciones a la máquina y en la dirección transversal a la máquina. Los materiales no tejidos crepados también pueden usarse . Ej emplares tej idos no tej idos crepados son descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,810,556 otorgada a Kobayashi y otros; 6,197,404, otorgada a Varona; y 6,150,002 otorgada a Varona, las cuales son incorporadas aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos.

Otros materiales capaces de estirarse también pueden usarse como el substrato. Por ejemplo, mallas poliméricas capaces de estirarse, tales como mallas de poliéster y de nylon, pueden usarse en la presente invención. Ejemplos de adecuadas mallas de poliéster y de nylon incluyen, pero no están limitadas a, red de poliéster para mosquitos de 0.8 milímetros (producto FMN008) , malla Hex de poliéster de 1.5 milímetros (producto F N001) , malla Hex de nylon de 3 milímetros (producto FMN003), malla Leño de nylon de 840 por 1680 denier (producto FLM168) , malla Hex de nylon de 6 milímetros (producto F N006) , y malla de nylon Spectra™, todos ellos disponibles de American Home & Habitat (de King George, Virginia) . Adecuadas mallas pueden tener un área sustancialmente abierta en el estado relajado (mientras que no estén activamente estiradas) , tal como un área abierta de alrededor de 25% o mayor, de un área abierta de alrededor de 31 50% o mayor, o de un área abierta de alrededor de 80% o mayor. Los materiales de lienzo son una forma de malla que puede considerarse .

Otros materiales que , pueden tratarse de conformidad con la presente invención incluyen materiales hechos de uno o más de los siguientes polímeros: polímeros de cristal líquido, tales como Vectra™; Celanex® o Vandar® poliéster termoplástico; Riteflex® elastómero de poliéster termoplástico; termoplásticos reforzados de larga fibra tales como productos Compel®, Celstran®, y Fiberod®,- copolímero cíclico olefina Topas®; copolímeros acetal Duracon®, Celcon®, y Hostaform®; sulfuro de polipropileno Fortron®; y poliéster termoplástico (PBT) Duranex™, todos los cuales son disponibles de Ticona Corp. (de Summit, Nueva Jersey) .

El substrato puede aplicarse con varios tratamientos para impartir deseables características. Por ejemplo, el substrato puede tratarse con aditivos repelentes líquidos, agentes antiestáticos, surfactantes, colorantes, agentes antiempañado, repelentes fluoro-químicos de sangre o de alcohol, lubricantes, y/ agentes antimicrobianos. Además, el substrato también puede ser sometido a un tratamiento electreto. El tratamiento electreto imparte una carga electroestática al substrato para mejorar su eficiencia de filtración. La carga puede incluir capas de cargas positivas o negativas atrapadas en o cerca de la superficie del polímero, o 32 de nubes de cargas almacenadas en el volumen del polímero. La carga también puede incluir cargas de polarización que son congeladas en alineación de los dipolos de las moléculas . Las técnicas para someter el substrato a un tratamiento electreto son bien conocidas para aquellos con habilidad en el arte. Ejemplos de tales técnicas incluyen, pero no están limitadas a, técnicas térmicas, de contacto al líquido, de rayo de electrón, y de descarga de corona. En una particular incorporación, el tratamiento electreto es una técnica de descarga de corona, la cual involucra el someter al substrato a un par de campos eléctricos que tienen polaridades opuestas . Otros métodos para formar un material electreto son descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,215,682 otorgada a Kubik y otros; 4,375,718, otorgada a Wadsworth; 4,592,815 otorgada a Nakao; 4,874,659, otorgada a Ando; 5,401,446, otorgada a Tsai y otros; 5,883,026, otorgada a Reader y otros; 5,908,598, otorgada a Rousseau y otros; 6,365,088 otorgada a Knight y otros, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos .

C . Aplicación del Recubrimiento de Carbón Activado Una variedad de técnicas pueden utilizarse para aplicar el recubrimiento del material polimérico y el agente de activación al substrato. Por ejemplo, en una incorporación, un material polimérico es inicialmente disuelto en un solvente, mezclado con un agente de activación químico, y entonces 33 aplicado al material del substrato. Alternativamente, el agente de activación químico puede inicialmente aplicarse al material del substrato. Después de ello, el material polimérico puede aplicarse al material del substrato. Además, el material polimérico también puede inicialmente aplicarse al material del substrato antes de la aplicación del agente de activación químico .

Cuando el material polimérico y/o el agente de activación químico son aplicados a un substrato formado, por ejemplo, cualquier conocido método de aplicación puede utilizarse, tal como impresión, rociado, recubrimiento por contacto, cuchilla, saturante, recubrimiento, arrojado de gotas, pintura, y aplicaciones de espuma. Por ejemplo, en una incorporación, el material polimérico, el agente de activación químico, o una mezcla del mismo pueden saturarse en el substrato. Además, en otra incorporación, el material polimérico, el agente de activación químico, o una mezcla de los mismos puede imprimirse sobre al menos un lado del substrato, y en algunos casos en ambas superficies exteriores del substrato.

El nivel añadido del recubrimiento de carbón activado al substrato puede generalmente variarse como se desee. El "nivel de añadido" se refiere a la masa del recubrimiento de carbón activado dividida por la masa secada al horno del substrato sin recubrimiento, multiplicada por 100%. 34 Por ejemplo, un tejido no tejido de 5 gramos con 5 gramos de añadido carbón activado puede tener un añadido de 100%. El nivel añadido puede ser expresado en términos de total carbón activado con relación al total peso del substrato, o, en el caso de los substratos tratados heterogéneamente, el valor añadido "local" puede expresarse en términos de masa del carbón activado en una particular región recubierta con carbón activado con relación a la masa de la fracción del substrato para el cual al menos una superficie ha sido proporcionada con el recubrimiento de carbón activado. Hablando generalmente, el más bajo nivel añadido resulta en un más bajo aumento en la tiesura del substrato, mientras que un más alto nivel de añadido resulta en la presencia de una mayor cantidad de carbón activado en el substrato. Por tanto, en algunas incorporaciones, el carbón activado puede tener un nivel añadido desde alrededor de 1% a alrededor de 300% de la masa del substrato, en algunas incorporaciones desde alrededor de 5% a alrededor de 200% de la masa del substrato, en algunas incorporaciones desde alrededor de 5% a alrededor de 100% de la masa del substrato, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 5% a alrededor de 50% de la masa del substrato.

El resultante substrato de carbón activado es capaz de desempeñar múltiples funciones cuando se incorpora en un artículo absorbente. Por ejemplo, un substrato absorbente puede continuar a funcionar en su capacidad absorbente dentro del artículo, pero también tiene adicionales funciones de 35 vástago de la presencia del carbón activado en él, tal como materiales adsorbidos productores de olor.

La química de la superficie del recubrimiento de carbón activado puede ajustarse para optimizar la reducción de olor u otras funciones adicionales realizadas por el substrato. Por ejemplo, los grupos básicos son deseados en el substrato del carbón activado para adsorber compuestos ácidos, tales como ácido isovalérico o ácido hipoclórico. Los grupos básicos pueden introducirse por el tratamiento con amoniaco a elevadas temperaturas o por otros tratamientos conocidos en el arte. En una incorporación, para formar una química de superficie básica, pueden usarse materiales poliméricos que contienen nitrógeno, tales como poliacrilonitrilo (PAN) , con un agente de activación (por ejemplo, cloruro de zinc) . En una particular incorporación, esta mezcla de recubrimiento es calentada a alrededor de 300 grados centígrados a alrededor de 400 grados centígrados por alrededor de 2 minutos a alrededor de 24 horas . Los conjuntos resultantes tienen áreas de superficie B.E.T. de alrededor de 400 a 1200 metros cuadrados por gramo y un contenido de nitrógeno en el rango desde alrededor de 12 por ciento por peso a alrededor de 20 por ciento por peso con base en el por ciento por peso del recubrimiento de carbón activado. Opcionalmente, pueden usarse temperaturas mucho más altas, por ejemplo, hasta alrededor de 900 grados centígrados, para aumentadas áreas de superficie. 36 Además, los grupos ácidos son deseados sobre el substrato de carbón activado para absorber compuestos básicos, tales como aquellos que tienen mitades de amoniaco. Los grupos ácidos pueden introducirse por el tratamiento de fibras a elevadas temperaturas en presencia de vapor, dióxido de carbono, ácido nítrico, y similares. En una incorporación, los materiales poliméricos que contienen oxígeno, tales como alcohol polivinil (PVA) o celulosa, pueden usarse con un agente de activación (por ejemplo, ácido fosfórico) . En una particular incorporación, tal mezcla de recubrimiento es calentada desde alrededor de 150 grados centígrados a alrededor de 300 grados centígrados por alrededor de 2 minutos a alrededor de 24 horas .

Para mantener la absorbencia, la flexibilidad u otra característica del substrato, puede algunas veces desearse aplicar el material polimérico, el agente de activación química, o una mezcla de los mismos como para cubrir menos de alrededor de 100% del área de superficie del substrato, en algunas incorporaciones desde alrededor de 10% a alrededor de 80% del área de superficie del substrato, y en algunas incorporaciones, desde alrededor de 20% a alrededor de 60% del área de superficie de cada lado del substrato. Por ejemplo, en una particular incorporación, el material polimérico, el agente de activación químico, o una mezcla de los mismos es aplicada al substrato en un patrón preseleccionado (por ejemplo, patrón reticular, rejilla en forma de diamante, puntos, y similares) . Aún cuando no se requiere, tal recubrimiento en patrón puede 37 proporcionar suficiente activación al substrato sin cubrir una parte sustancial del área de superficie del substrato. Esto puede ser deseable para optimizar la flexibilidad, la absorbencia, u otras características del resultante artículo absorbente .

Además, un recubrimiento en patrón también puede proporcionar diferente funcionalidad a cada zona. Por ejemplo, en una incorporación, el substrato es tratado con dos o más patrones de regiones de carbón activado que pueden o no traslaparse. Las regiones pueden ser la misma o diferentes superficies del substrato. Por ejemplo, en una incorporación, una superficie de un substrato es tratada con una resina de poliacrilonitrilo mientras que otra superficie es tratada con una resina de alcohol polivinilo. Cada superficie es entonces activada, tal como se describió arriba, de tal forma que el resultante substrato tiene superficies con diferentes recubrimientos de carbón activado. Esto puede permitir, por ejemplo, que una superficie adsorba un básico material productor de olor, tal como amoniaco y/o trietilamina, mientras que otra superficie puede adsorber un material productor de olor ácido, tal como ácido isovalérico. Otras condiciones de tratamiento también pueden variarse para lograr diferentes grados de activación de carbón. Por ejemplo, en una incorporación, un solo material polimérico es aplicado al substrato. Sin embargo, durante la activación química, una parte del substrato es expuesta a un primer gas de activación, 38 mientras que otra parte del substrato es expuesta a un segundo gas de activación. Además, los aditivos pueden usarse en los recubrimientos de carbón activado para variar el tamaño del poro y/o el grosor de la capa de diferentes recubrimientos . El uso de aditivos también puede resultar en variados grupos funcionales dentro de cada recubrimiento de carbón activado. Por ejemplo, algunos adecuados aditivos incluyen, pero no están limitados a, compuestos de metal, compuestos órgano-metálicos, pigmentos, rellenos de mineral, catalizadores, ácidos o bases, y similares.

Además de tener los beneficios funcionales, los substratos de carbón activado pueden también tener varios beneficios estéticos. Por ejemplo, el substrato puede incorporarse con el recubrimiento de carbón activado sin tener el color negro comúnmente asociado con el carbón activado. Por ejemplo, en una incorporación, una capa relativamente delgada del recubrimiento de carbón activado es aplicada a un substrato blanco o coloreado claro, de tal forma que el substrato resultante tiene un color grisáceo o azulado. En otra incorporación, la activación del recubrimiento es detenida antes de completarse para dejar un recubrimiento que tiene un color diferente al negro. Además, el substrato también puede aplicarse con regiones en patrón del recubrimiento de carbón activado para formar un substrato que tiene regiones de diferentes colores. 39 D . Artículos Absorbentes El método de incorporar el substrato en un artículo absorbente puede también variarse para optimizar las funciones del substrato. Por ejemplo, el substrato de carbón activado puede incorporarse en las regiones del artículo absorbente que son más probables de permanecer relativamente secas durante el uso, tales como las alas de una toalla sanitaria, pretinas o puños de pierna de un pañal, o los extremos remotos o lados de un artículo colocado a cierta distancia de una zona configurada para recibir los fluidos corporales . Al ser colocado en un área relativamente seca del artículo absorbente, el substrato de carbón activado puede reducir el olor del artículo sin tener sus capacidades de reducción de olor sustancialmente debilitadas por la humedad. El substrato de carbón activado puede formar todo el artículo absorbente, o puede formar solamente una parte del artículo. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, el substrato de carbón activado puede constituir una capa de surgimiento, una capa de cubierta, una capa de retraso de transferencia, etc., de un artículo absorbente, tal como una toalla sanitaria o pañal. Cuando se utiliza de esta manera, el substrato puede aún funcionar de la manera deseada, pero también es capaz de reducir el olor. Por ejemplo, las capas de cubierta de las toallas sanitarias están configuradas para rápidamente absorber fluidos y transmitirlos hacia las capas interiores de la toalla. Cuando se utiliza como una capa de cubierta, por 40 ejemplo, el substrato de carbón activado puede aún funcionar para absorber fluidos .

A este respecto, varias incorporaciones de un artículo absorbente que pueden formarse de conformidad con la presente invención, serán ahora descritas en mayor detalle. Para propósitos de ilustración solamente, un artículo absorbente 10 es mostrado en la Figura 1, como una toalla sanitaria para la higiene femenina. Sin embargo, como se describió arriba, la invención puede incorporarse en otros tipos de artículos absorbentes, tales como pañales, calzoncillos de pañal, toallas sanitarias, calzoncillos de aprendizaje para niños, y similares. No obstante, en la incorporación ilustrada, el artículo absorbente 10 incluye una cubierta 12, un amortiguador 14, y un núcleo absorbente 16, cualquiera de los cuales puede contener al substrato de carbón activado de la presente invención. El núcleo absorbente 16 está colocado hacia dentro de la periferia exterior del artículo absorbente 10 e incluye una superficie de vista al cuerpo colocada adyacente a la cubierta 12 y una superficie de vista a la prenda colocada adyacente al amortiguador 14.

La cubierta 12 es generalmente diseñada para contactar el cuerpo del usuario y es permeable al líquido. La cubierta 12 puede rodear al núcleo absorbente 16 de tal forma que completamente encierra al artículo absorbente 10. Alternativamente, la cubierta 12 y el amortiguador 14 pueden 41 extenderse más allá del núcleo absorbente 16 y ser unidos periféricamente juntos, ya sea totalmente o parcialmente, usando conocidas técnicas. Típicamente, la cubierta 12 y el amortiguador 14 son unidos por la unión adhesiva, unión ultrasónica, o cualquier otro adecuado método de unión conocido en el arte.

La cubierta permeable al líquido 12 es sanitaria, limpia en apariencia, y de alguna forma opaca para esconder las descargas corporales recolectadas en y absorbidas por el núcleo absorbente 16. La cubierta 12 además exhibe características de buen traspaso y de rehumedecido que permiten que las descargas corporales rápidamente penetren a través de la cubierta 12 al núcleo absorbente 16, pero no permiten al fluido del cuerpo de fluir de regreso a través de la cubierta 12 a la piel del usuario. Por ejemplo, algunos adecuados materiales que pueden usarse para la cubierta 12 incluyen a materiales no tejidos, películas perforadas de termoplástico, o combinaciones de los mismos. Una tela no tejida hecha de poliéster, polietileno, polipropileno, bicomponente , nylon, rayón, o fibras similares puede ser utilizada. Por ejemplo, un material unido con hilado uniforme blanco es particularmente deseable debido a que el color exhibe buenas propiedades de enmascarado para esconder los fluidos menstruales que han pasado a través de él . Las patentes de los Estados Unidos de América números 4,801,494 otorgada a Datta y otros, y 4,908,026, otorgada a Sukiennik y otros, enseñan varios otros materiales de cubierta que pueden usarse en la presente invención. Si se desea, la cubierta 12 puede incorporarse con un recubrimiento de carbón activado de conformidad con la presente invención para permitirle mejor función en la reducción de olores de los fluidos corporales . La cubierta 12 también puede contener una pluralidad de aberturas (no mostradas) formadas en la misma para permitir al fluido del cuerpo de pasar más prontamente en el núcleo absorbente 16. Las aberturas pueden ser arregladas al azar o uniformemente por toda la cubierta 12, o pueden localizarse solamente en la banda o tira longitudinal angosta arreglada a lo largo del eje longitudinal X-X del artículo absorbente 10. Las aberturas permiten la rápida penetración del fluido del cuerpo hacia abajo dentro del núcleo absorbente 16. El tamaño, forma, diámetro de cualquier número de aberturas puede variarse para ajustarse a las necesidades particulares de cada quién.

Como se señaló antes, el artículo absorbente también incluye un amortiguador 14. El amortiguador 14 es generalmente impermeable al liquido y diseñado para encarar la superficie interna, por ejemplo, la parte de entrepierna de una prenda interior (no mostrada) ., El amortiguador 14 puede permitir un conducto de aire o de vapor fuera del artículo absorbente 10, mientras que aún bloquea el paso de líquidos. Cualquier material impermeable al líquido puede generalmente utilizarse para formar el amortiguador 14. Por ejemplo, un adecuado material que puede utilizarse es una película 43 polimérica micro-grabada, tal como polietileno p polipropileno. En particulares incorporaciones, una película de polietileno es utilizada que tiene un grosor en el rango de alrededor de 0.2 milésimas de pulgada a alrededor de 5.0 milésimas de pulgada, y particularmente de entre alrededor de 0.5 a alrededor de 3.0 milésimas de pulgada. Si se desea, el amortiguador 14 puede incorporarse con un recubrimiento de carbón activado de conformidad con la presente invención para permitirle una mejor función en reducir olores de fluidos corporales .

Como se indicó antes, el artículo absorbente 10 también contiene un núcleo absorbente 16 colocado entre la cubierta 12 y el amortiguador 14. En la incorporación ilustrada, por ejemplo, el núcleo absorbente 15 contiene tres separados y distintos miembros absorbentes 18, 20 y 22, cualquiera de los cuales puede contener el substrato de carbón activado de la presente invención. Deberá entenderse, sin embargo, que cualquier número de miembros absorbentes puede utilizarse en la presente invención. Por ejemplo, en una incorporación, solamente el miembro absorbente 22 puede utilizarse .

Como se muestra, el primer miembro absorbente 18, o miembro de toma, es colocado entre la cubierta 12 y el segundo miembro absorbente 20, o miembro de- retraso de la transferencia. El miembro de toma 18 representa una significativa parte absorbente del artículo absorbente 10 y 44 tiene la capacidad de absorber al menos alrededor de 80%, particularmente alrededor de 90%, y más particularmente de alrededor de 95% del fluido del cuerpo depositado en el artículo absorbente 10. En términos de la cantidad del fluido del cuerpo, el miembro de toma 18 puede absorber al menos alrededor de 20 gramos, particularmente alrededor de 25 gramos, y más particularmente alrededor de 30 ó más gramos de fluido del cuerpo .

El miembro de toma 18 puede generalmente tener cualquier forma y/o tamaño deseado. Por ejemplo, en una incorporación, el miembro de toma 18 tiene una forma rectangular, con una longitud igual a o menor de la longitud total del artículo absorbente 10, y un ancho de menos que el ancho del artículo absorbente 10. Por ejemplo, puede utilizarse una longitud de entre alrededor de 150 milímetros a alrededor de 300 milímetros y un ancho de entre alrededor de 10 milímetros a alrededor de 40 milímetros.

Típicamente, el miembro de toma 18 está hecho de un material que es capaz de rápidamente transferir, en la dirección Z, el fluido del cuerpo que es suministrado a la cubierta 12. Debido a que el miembro de toma 18 es generalmente de una dimensión más angosta que el artículo absorbente 10, los lados del miembro de toma 18 están espaciados fuera de los lados longitudinales del artículo absorbente 10 y el fluido del cuerpo está restringido al área dentro de la periferia del 45 miembro de toma 18 antes de que pase hacia abajo y sea absorbido en el miembro de retraso de la transferencia 20. Este diseño permite al fluido del cuerpo el combinarse en el área central del artículo absorbente 10 y el que sea transmitido hacia abajo.

En general, cualquiera de una variedad de diferentes materiales es capaz de ser usada para el miembro de toma 18 para lograr las antes mencionadas funciones. Por ejemplo, los tisú de celulosa colocados por aire pueden ser adecuados para usar en el miembro de toma 18. El tisú de celulosa colocada por aire puede tener un peso base en el rango desde alrededor de 10 gramos por metro cuadrado (gsm) a alrededor de 300 gramos por metro cuadrado, y en algunas incorporaciones, de entre alrededor de 100 gramos por metro cuadrado a alrededor de 250 gramos por metro cuadrado. En una incorporación, el tisú de celulosa colocado por aire tiene un peso base de alrededor de 200 gramos por metro cuadrado. El tisú colocado por aire puede formarse de fibras de madera dura y/o de madera suave. El tisú colocado por aire tiene una estructura de poro fino y proporciona una excelente capacidad de transmisión, especialmente para los fluidos menstruales.

Un segundo miembro absorbente 20, o miembro de retraso de la transferencia, es también colocado verticalmente abajo del miembro de toma 18. En algunas incorporaciones, el miembro de retraso de la transferencia 20 contiene un material 46 que es menos hidrofílico que otros miembros absorbentes, y puede generalmente caracterizarse como siendo sustancialmente hidrofóbico. Por ejemplo, el miembro de retraso de la transferencia 20 puede ser un tejido fibroso no tejido compuesto de un material relativamente hidrofóbico, tal como polipropileno, polietileno, poliéster, o similares, y también puede componerse de una mezcla de tales materiales. Un ejemplo de un adecuado material para el miembro de retraso de la transferencia 20 es un tejido unido con hilado compuesto de fibras de múltiples lóbulos de polipropileno. Otros ejemplos de adecuados materiales del miembro de retraso de la transferencia incluyen a tejidos unidos con hilado compuestos de fibras de polipropileno, que pueden ser de forma redonda, trilobulares , o poli-lobulares , en la sección cruzada y que pueden ser huecos o sólidos en su estructura. Típicamente, los tejidos son unidos, como por unión térmica, sobre alrededor de 3% a alrededor de 30% del área de tejido. Otros ejemplos de adecuados materiales que pueden usarse para el miembro de retraso de la transferencia 20 son- descritos en las patentes de los Estados Unidos de América números 4,798,603 otorgada a eyer y otros y 5,248,309 otorgada a Serbiak y otros, las cuales son incorporadas aquí en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Para ajustar el desempeño de la invención, el miembro de retraso de la transferencia 20 también puede tratarse con una seleccionada cantidad de surfactante para aumentar su inicial humectabilidad. 47 El miembro de retraso de la transferencia 20 puede generalmente tener cualquier tamaño, tal como una longitud de alrededor de 150 milímetros a alrededor de 300 milímetros. Típicamente, la longitud del miembro de retraso de la transmisión 20 es aproximadamente igual a la longitud del artículo absorbente 10. El miembro de retraso de la transferencia 20 también puede ser igual en ancho al miembro de toma 18, pero es típicamente más ancho. Por ejemplo, el ancho del miembro de retraso de la transferencia 20 puede ser desde entre alrededor de 50 milímetros a alrededo de 75 milímetros, y particularmente de alrededor de 48 milímetros.

El miembro de retraso de la transmisión 20 del núcleo absorbente 16 típicamente tiene un peso base menor de aquel de los otros miembros absorbentes. Por ejemplo, el peso base del miembro de retraso de transferencia 20 es típicamente menor de alrededor de 150 gramos por metro cuadrado (gsm) , y en algunas incorporaciones, de entre alrededor de 10 gramos por metro cuadrado a alrededor de 100 gramos por metro cuadrado. En una particular incorporación, el miembro de retraso de transferencia 20 está formado de un tejido unido con hilado que tiene un peso base de alrededor de 30 gramos por metro cuadrado .

Además de los miembros antes mencionados, el núcleo absorbente 16 también incluye un miembro compuesto 22. Por ejemplo, el miembro compuesto 22 puede ser un material 48 coformado. En este ejemplo, los fluidos pueden transmitirse desde el miembro de retraso de transferencia 20 al miembro absorbente 22. El miembro absorbente compuesto 22 puede formarse separadamente del miembro de toma 18 y/o el miembro de retraso de transferencia 20, o puede formarse simultáneamente con estos. En una incorporación, por ejemplo, el miembro absorbente compuesto 22 puede formarse sobre el miembro de retraso de transferencia 20 o el miembro de toma 18, que actúa como transportador durante el proceso coformado descrito antes .

El artículo absorbente 10 puede también contener otros componentes. Por ejemplo, en algunas incorporaciones, la superficie inferior del amortiguador 14 puede contener un adhesivo para asegurar el artículo absorbente 10 a una prenda interior. En tal ejemplo, un respaldo (no mostrado) puede utilizarse para proteger el lado adhesivo del artículo absorbente 10 de tal forma que el adhesivo permanece limpio antes del acoplamiento a la prenda interior. El respaldo puede generalmente tener cualquier deseada forma o dimensión. Por ejemplo, el respaldo puede tener una forma rectangular con dimensión de alrededor de 17 a alrededor de 21 centímetros de longitud y de alrededor de 6.5 a 10.5 centímetros de ancho. El respaldo está diseñado para servir como una tira liberable desprendible a removerse por el usuario antes del acoplamiento del artículo absorbente 10 a la prenda interior. El respaldo que sirve como una tira liberable desprendible puede ser un papel raft blanco que es recubierto en un lado de tal forma 49 que puede liberarse prontamente del lado adhesivo del artículo absorbente 10. El recubrimiento puede ser un recubrimiento de silicio, tal como un polímero de silicio comercialmente disponible de Akrosil de Menasha, Wisconsin. Una vez formado, el artículo absorbente 10 generalmente funciona para absorber y retener fluidos, tales como fluido menstrual, sangre, orina, y otros excrementos descargados por el cuerpo durante un período menstrual . Por ejemplo, el miembro de toma 18 puede permitir al fluido del cuerpo sea transmitido hacia abajo en la dirección Z y fuera de la cubierta 12 de tal forma que la cubierta 12 retiene una sensación seca y cómoda para el usuario. Además, el miembro de toma 18 también puede absorber una significativa cantidad de fluido. El miembro de retraso de transferencia 20 inicialmente acepta al fluido del miembro de toma 18 y entonces transmite el fluido a lo largo de su longitud y ancho (eje -x, -y) antes de liberar el fluido al miembro absorbente compuesto 22. El miembro absorbente compuesto 22 entonces transmite el fluido a lo largo de su longitud y ancho (eje -x, -y) utilizando una mayor extensión de la capacidad absorbente que el miembro de retraso de transmisión 20. Por tanto, el miembro absorbente compuesto 22 puede volverse completamente saturado antes de que el fluido sea tomado por el miembro de retraso de transferencia 20. El fluido también es transmitido a lo largo de la longitud del miembro de retraso de transferencia 20 y el miembro absorbente compuesto 22, por ende guardando el fluido fuera de los bordes del artículo absorbente 10. Esto permite una mayor 50 utilización del núcleo absorbente 16 y ayuda a reducir la similitud de filtración lateral.

Aún cuando una incorporación de un artículo absorbente ha sido descrita arriba que puede utilizar el substrato de carbón activado de la presente invención, deberá entenderse que otras configuraciones de artículo absorbente son también incluidas dentro del alcance de la presente invención. Por ejemplo, otras configuraciones absorbentes son descritas en las patentes de los Estados Unidos de América números 5,197,959 otorgada a Buell; 5,085,654 otorgada a Buell; 5,634,916 otorgada a Lavon y otros; 5,569,234 otorgada a Buell y otros ; 5,716,349 otorgada a Taylor y otros; 4,950,264 otorgada a Osborn; 5,009,653 otorgada a Osborn; 5,509,914 otorgada a Osborn; 5,649,916 otorgada a DiPalma y otros; 5,267,992 otorgada a Van Tillburg; 4,687,478 otorgada a Van Tillburg; 4,285,343 otorgada a cNair; 4,608,047 otorgada a Mattingly; 5,342,342 otorgada a Kitaoka; 5,190,563 otorgada a Herrón y otros; 5,702,378 otorgada a Widlund y otros; 5,308,346 otorgada a Sneller y otros; 6,110,158 otorgada a Kielpikowski ; y el documento WO 99/00093 otorgado a Patterson y otros, las cuales son aquí incorporadas en su totalidad por referencia a la misma para todos los propósitos. Por ejemplo, en una incorporación, el substrato de carbón activado de la presente invención es usado para formar el puño de pierna de un pañal.

La presente invención puede ser mejor entendida con referencia a los siguientes ejemplos.

EJEMPLOS 1-17 Los ejemplos 1-17 fueron preparados usando los siguientes protocolos para el tratamiento especificado: (A) Recubrimiento de resina fenólica y ZnCl2 1. Añadir 15 gramos de resina fenólica y 25-30 gramos de ZnCl2 en 100 mililitros de solvente de etanol, agitar a temperatura de la habitación hasta que se disuelva. 2. Recubrir por inmersión la muestra con la solución anterior (o usar un cepillo de aire) . 3. Secar la muestra recubierta con aire por 20 minutos . 4. Calentar la muestra en el horno a 100 grados centígrados y 150 grados centígrados. En cada temperatura, mantenerla por 10 minutos. 52 Aumentar la temperatura a 170 grados centígrados y activarla por 1 hora.

Remojar la muestra en 0.5 de N HC1 por dos horas .

Lavar la muestra con agua des-ionizada (DI) varias veces .

Secar la muestra en el horno a 120 grados centígrados por 0.5 horas .

Recubrimiento de Poliacrilonitrilo (PAN) Añadir 1.6 gramos de poliacrilonitrilo en 50 mililitros de solvente dimetilformamida (DMF) y calentar a 70-80 grados centígrados hasta que el poliacrilonitrilo sea completamente disuelto. Entonces dejar la solución enfriar, añadir 3.2 gramos de ZnCl2, y continuamente agitar la solución hasta que el ZnCl2 se disuelva también.

(Otro método para hacer la solución de poliacrilonitrilo: Añadir 32 mililitros de agua des-ionizada en 66 gramos de ZnCl2 y calentar a 70-80 grados centígrados. Cuando se disuelva, añadir 2 gramos de poliacrilonitrilo en la solución y calentar a 70-80 grados centígrados hasta que se disuelva de nuevo) .

Recubrir por inmersión las muestras con la solución anterior (o usar un cepillo de aire) .

Rápidamente sumergir la muestra recubierta en 2.5% de ZnCl2 más la solución de agua desionizada por un par de segundos.

Secar la muestra recubierta en el horno a 120 grados centígrados por 30 minutos.

Activar, la muestra en el horno a 170 grados centígrados por 0.5 horas.

Enjuagar la muestra en 0.5 de N HC1 por dos horas .

Lavar la muestra con agua des-ionizada varias veces . 25 8. Secar la muestra en el horno a 120 grados centígrados por 0.5 horas. 54 C) Recubrimiento de alcohol polivinilo (PVA) 1. Añadir 1 gramo de alcohol polivinilo en 10 mililitros de agua des-ionizada y calentar a 80-90 grados centígrados hasta disolver. Entonces, dejar la solución enfriar, añadir 1 mililitro de H3P0 / y agitar la solución para completar la mezcla. 10 2. Recubrir por inmersión las muestras con la solución anterior (o usar un cepillo de aire) . 15 3. Secar la muestra recubierta en el horno a 120 grados centígrados por 20 minutos.

. Aumentar la temperatura a 170 grados centígrados y mantenerla por 0.5 horas . 20 Lavar la muestra con 0.5 de N NaOH varias veces para remover la solución de H3P04.

Remojar la muestra en agua des-ionizada por 25 dos horas, y entonces lavar con agua desionizada varias veces. 55 Secar la muestra en el horno a 120 grados centígrados por 0.5 horas .

Celulosa en dimetilformamida (DMF) Añadir 10 gramos de celulosa en 50 mililitros de dimetilformamida (DMF) y calentar a 80-90 grados centígrados hasta que se disuelva. Entonces, dejar la solución enfriar, añadir 15 mililitros de H3P04, y agitar la solución para un completo mezclado.

Secar y estabilizar la muestra a 140 grados centígrados por 0.5 horas.

Activar la muestra en el horno a 170 grados centígrados por 1 hora.

Lavarla completamente con 0.5 de N NaOH para remover la solución de ¾P04. 56 6. Enjuagar la muestra en agua des-ionizada por dos horas, y entonces lavar con agua desionizada varias veces. 5 7. Secar la muestra en el horno a 120 grados centígrados por 0.5 horas .

E) Celulosa en solución de Z Cl2 10 1. Añadir 24 mililitros de agua des-ionizada en 66 gramos de ZnCl2, y calentar a 70-80 grados centígrados. Cuando se disuelve, añadir 10 gramos de celulosa en la solución y calentar a 70-80 grados centígrados hasta disolver de 15 nuevo. 2. Recubrir por inmersión las muestras con la solución anterior (o usar un cepillo de aire) . 20 3. Secar y estabilizar la muestra a 140 grados centígrados por 0.5 horas.

Activar la muestra en el horno a 170 grados centígrados por 1 hora. 25 5. Lavar con 0.5 N NaOH completamente para remover la solución de H3P0 . 57 Enjuagar la muestra en agua des-ionizada por dos horas, y entonces lavar con agua desionizada varias veces.

Secar la muestra en el horno a 120 grados centígrados por 0.5 horas .

Hablando generalmente, hornos de aire forzado fueron usados a bajas temperaturas (aproximadamente a 110 grados centígrados) para secar las muestras y entonces un horno de convección o un horno de tubo (para temperaturas arriba de 200 grados centígrados) fue usado para activar las muestras. El horno puede usarse al vacío durante la activación, si se desea.

EJEMPLO 1 La capacidad para formar un recubrimiento de carbón activado sobre un substrato fue demostrada. El substrato fue una malla polimérica, de ahora en adelante conocida como "Malla Nylon D" y fue tomada de una toalla comercial vendida bajo el nombre de "Scrub & Rub" de Ostrow, Textile, L.L.C. (Rock Hill, Carolina del Sur) . La Malla de Nylon D tiene un patrón hexagonal con aberturas aproximadamente de 2.8 milímetros de ancho y paredes de 1 milímetro. La Figura 2 muestra una fotografía del substrato de malla 110 en contra de un fondo oscuro. El punto de fundido de la malla fue medido 58 para ser de 252 grados centígrados (dentro del rango normal para el nylon) .

Un rectángulo de 12 pulgadas por 12.5 pulgadas de la malla tiene una masa de 4.3 gramos, dando un peso base de alrededor de 44 gramos por metro cuadrado (gsm) . La malla tiene fibras 112 principalmente orientadas en una primera dirección (dirección longitudinal) 114, ortogonal a la dirección transversal 116. La prueba de tracción fue conducida usando un dispositivo de prueba MTS Alliance RT/l operado con el software TestWorks 4 sobre una computadora PC usando Windows 98. La muestra fue cortada a 1 pulgada de ancho y 5 pulgadas de largo (en la dirección longitudinal de la malla) y probada por propiedades de tracción con una velocidad de cabeza cruzada de 10 pulgadas por minuto y una longitud de calibre de 4 pulgadas. En la dirección longitudinal, la carga pico media en la falla fue de 6515 gramos de fuerza (desviación estándar fue de 881 gramos de fuerza, con 4 muestras probadas) , con un estirado pico de 42.3% /desviación estándar de 5.25% de estirado) . En la dirección transversal, la carga pico media en la falla fue de 4351 gramos de fuerza (desviación estándar fue de 379 gramos de fuerza, con 5 muestras probadas) , con un estirado pico de 60.4% (desviación estándar de 7.73% de estirado) . La medición del calibre con un dispositivo de prueba Enteco, operando con una carga aplicada de 0.289 libras por pulgada cuadrada y un pie de diámetro de 2.22 pulgadas, fue de 0.44 milímetros. 59 La muestra fue entonces recubierta con alcohol polivinilo (PVA) del protocolo anterior. En una corrida, fue activada a 170 grados centígrados por 30 minutos, resultando en un tela de carbón activado permeable, capaz de estirarse, flexible que tiene un nivel añadido de 12%, correspondiendo a 10.7 por ciento por peso de recubrimiento de carbón activado (por ejemplo, 89.3% de la masa total de la tela tratada de carbón activado que es el substrato, y de 10.7% que es el añadido recubrimiento que contiene el carbón activado, así que el nivel añadido es 10.7/89.3* 100%=12%) .

La Figura 3 muestra una fotografía de una muestra tratada 120, que comprende una red sólida 122 que define regiones abiertas aisladas 124 a través de las cuales el fluido puede pasar. Algunas de las regiones abiertas 124 son parcialmente ocluidas por hojuelas 126 acopladas a la red sólida 122, que fueron aparentemente formadas del recubrimiento aplicado al substrato. Si se desea, las hojuelas pueden removerse por ulterior tratamiento mecánico, tal como exposición a intenso flujo de aire desde una cuchilla de aire, cepillado, flexionado del tejido conforme dobla alrededor de los rodillos, u otros tratamientos mecánicos.

Las propiedades de tracción de la muestra 120 en la Figura 3 fueron probadas usando una tira de 1 pulgada por 4 pulgadas cortada de un material ligeramente más largo mostrado, 60 con la dirección de 4 pulgadas en la dirección longitudinal (la dirección de más alta resistencia de tracción en la tela original) . La prueba de tracción fue realizada con una velocidad de cabeza cruzada de 10 pulgadas por minuto con un dispositivo de prueba MTS Alliance RT/1 y una longitud de calibre de 3 pulgadas. La medición para la muestra dio una resistencia de tracción de 2953 gramos de fuerza (gf) , con un estirado pico de 27.8%, y un valor medio de Energía Total Absorbida (TEA) de 121 gramos fuerza por centímetro por centímetro cuadrado. Cuando la muestra no tratada fue cortada a las mismas dimensiones y con la misma orientación, y probada de la misma manera (longitud de calibre de 3 pulgadas, etc.), una sola muestra produjo una resistencia de tracción (carga pico) de 5023 gramos fuerza y un estirado de 32.7%. La tela tratada pareció haberse encogido ligeramente (estimado de 5-10%) con relación a la tela original .

Sobre la base de estas pruebas, parece que la tela de carbón activado retiene alrededor de 60% de su inicial resistencia de tracción y alrededor de 90% de su inicial estirado. Sin embargo, sin importar las propiedades de tracción de las fibras individuales, muy poca fuerza causa significativa deformación del tej ido debido a las muy abiertas estructuras de red de la tela. 61 En una segunda pasada, la malla fue activada a 225 grados centígrados por 45 minutos. Este tratamiento dañó al substrato .

En una tercera pasada, la malla de nylon D fue tratada con poliacrilonitrilo (PAN) de conformidad con el protocolo dado antes y activado a 225 grados centígrados por 45 minutos, produciendo una tela de carbón activado con 9.3% de carbón activado. La tela fue relativamente tiesa.

En una cuarta pasada, la malla de nylon D fue tratada con celulosa en dimetilformamida (DMF) y activada a 225 grados centígrados por 45 minutos. La tela fue relativamente tiesa .

En una quinta pasada, la malla de nylon D fue recubierta por inmersión con la solución de alcohol polivinilo (PVA) y activada al vacío a 183 grados centígrados, resultando en una malla plegable, capaz de estirarse con 26.7 por ciento por peso de recubrimiento de carbón activado.

En una sexta pasada, otra sección de la malla de nylon D fue preparada como en la primera pasada, siendo recubierta con alcohol polivinilo y activada a 170 grados centígrados. La prueba de tracción con tres muestras (1 pulgada de ancho por 3 pulgadas de largo) para una principal orientación de la malla da una carga pico media en la falla de 62 5177 gramos de fuerza (desviación estándar de 186.5 gramos), con un estirado pico medio de 43.1% (desviación estándar de 1.40) . La Energía Total Absorbida (TEA) media fue de 318 gramos de fuerza por centímetro por centímetro cuadrado. En la dirección ortogonal, la prueba de las tres muestras dio una carga pico de 3615 grados de fuerza (desviación estándar de 390 gramos de fuerza), con un estirado pico medio de 43.1% (desviación estándar de 1.8) y una Energía Total Absorbida (TEA) media de 302 gramos de fuerza por centímetro sobre centímetro cuadrado.

EJEMPLO 2 La "Malla de Nylon A" fue tratada con carbón activado de conformidad con la presente invención. La malla de nylon A fue tomada del material de cubierta en una lavadora Squeegee Custom AutoCare, producto 17004 fabricado por Custom Accesories, Inc., de Niles, Illinois. Esta malla tiene una estructura más fina que la malla de nylon D del ejemplo 1, y tiene un peso base de alrededor de 47 gramos por metro cuadrado. El punto de fundido fue aproximadamente de 250 grados centígrados. La malla fue recubierta con alcohol polivinilo de conformidad con el protocolo anterior de alcohol polivinilo. En una pasada, el recubrimiento fue activado a 170 grados centígrados por 30 minutos, resultando en una tela de carbón activado permeable, extensible, flexible, que tiene un nivel añadido de 12.1% de carbón activado . El punto de fundido fue aproximadamente de 250 grados centígrados. La malla fue recubierta con alcohol polivinilo de conformidad con el protocolo de alcohol polivinilo anterior. En una pasada, el recubrimiento fue activado a 170 grados centígrados por 30 minutos, resultando en una tela de carbón activado permeable, extensible, flexible que tiene 12.1 por ciento por peso de carbón activado (13.6% añadido).

La Figura 4 muestra la resultante tela de carbón activado 120, que tiene dimensiones aproximadamente de 6.8 centímetros por 3.1 centímetros. De izquierda a derecha, hubo 9 aberturas con una longitud de 2.7 centímetros , y aproximadamente 29 filas alternadas de agujeros desde arriba abajo. Las aberturas fueron ligeramente mayores de 2 milímetros de ancho y ligeramente menores de 2 milímetros de alto.

La tela pareció tener buena flexibilidad y durabilidad. Frotar la tela entre los dedos no resultó en visible liberación de partículas negras .

La malla de nylon A fue también tratada con alcohol polivinilo a 225 grados centígrados por 45 minutos. Este tratamiento causó que el substrato estuviera ligeramente tieso . 64 EJEMPLO 3 Una muestra fue cortada de una almohadilla para fregar abrasiva de ScotchBrite™, de 3M (de St. Paul, Minnesota) , y tratada con alcohol polivinilo, como se describió antes, a 225 grados centígrados y 45 minutos. El substrato resultante tiene 16.3 por ciento por peso de sólidos de carbón activado (añadido de 19.5%) y fue relativamente áspera. Otra pasada con otra sección de la almohadilla dio un nivel añadido de 12.4%. Otra muestra fue cortada de la almohadilla de ScotchBrite™, cortada y tratada con resina fenólica, como se describió arriba, a 225 grados centígrados y por 45 minutos. El substrato resultante tiene un nivel añadido de 35% y fue relativamente áspera.

EJEMPLO 4 Varias pruebas fueron conducidas sobre una tela PGI 5928 disponible de Polymer Group, Inc. (de ooresville Carolina del Norte) . El PGI 5928 es un tejido no tejido hecho de 100% poliéster (PET) y tiene un peso base nominal de 42 gramos por metro cuadrado (gsm) , un grosor de 0.46 milímetros, y una resistencia de tracción en la dirección a la máquina (MD) de 21 libras por pulgada, una resistencia de tracción en la dirección transversal a la máquina (CD) de 10 libras por pulgada, un alargamiento en la dirección a la máquina (MD) a carga pico de 33%, y un alargamiento en la dirección 65 transversal a la máquina (CD) a carga pico de 76%. La tela fue recubierta con poliacrilonitrilo (PAN) , por el anterior protocolo, y activada a 230 grados centígrados por 30 minutos al vacío, produciendo una tela con un nivel añadido de 46.4%. El recubrimiento tiene un color dorado bronce más que el típico color negro del carbón activado.

Otra muestra (muestra -A) de la tela fue recubierta con alcohol polivinilo, por el anterior protocolo y activada a 230 grados centígrados por 30 minutos al vacío, produciendo una tela con un nivel añadido de 61.6%.

Otra muestra (muestra 4-B) de la tela fue tratada con alcohol polivinilo y activada a 170 grados centígrados por 60 minutos, dando a la tela con un nivel añadido de 52%.

Aún otra muestra de la tela (muestra 4-C) fue recubierta con alcohol polivinilo, por el anterior protocolo, y activada a 170 grados centígrados por 30 minutos, seguido por 2 minutos de lavado con un contenido de ácido residual de 0.5%. La tela resultante fue negra y tiene un nivel añadido de 55.8%. La tela mostró buena flexibilidad y durabilidad. El frotar la tela con la piel no resultó en hojuelas o polvo negro que saliera de la tela. En una prueba relacionada, una similar muestra fue lavada por solamente 1 minuto y tiene un medido contenido de ácido residual de 12% y un nivel añadido de 55.8%. 66 El lavar una muestra similar por 75 segundos resultó en un contenido de ácido residual de 6.1%.

Otra muestra de la tela (muestra 4-D) fue recubierta con celulosa en dimetilformamida (DMF) , por el anterior protocolo, y activada a 230 grados centígrados por 30 minutos al vacío, produciendo una tela con 47.5% de nivel añadido con un color negro y un matiz dorado bronce.

Otra muestra de la tela (muestra 4-E) fue tratada con resina fenólica y activada a 170 grados centígrados por 60 minutos, produciendo una tela relativamente tiesa.

Otra muestra de la tela (muestra 4-F) fue tratada con una solución de celulosa en dimetilformamida (DMF) , como se describió arriba, a 170 grados centígrados por 60 minutos. La tela resultante fue flexible y tiene un nivel añadido de 109%.

EJEMPLO 5 Una parte de espuma reticulada de "trabajo pesado" fue aplicada con carbón activado. La espuma fue tomada de un compuesto de espuma de esponja distribuida por EGL Homecare de Essex, Inglaterra, bajo el nombre de Fairy™ Flipper Combinación General para todo Propósito de Esponja para la Cocina. La parte de esponja fue cortada del producto y tratada con poliacrilonitrilo (PAN) y activada a 275 grados centígrados 67 por 45 minutos. El substrato resultante fue negro y tiene un nivel añadido de 23.8%. El material fue relativamente tieso y algunas celdas que previamente habían sido abiertas en la espuma fueron ocluidas por la película negra.

En otra pasada, la espuma fue tratada con alcohol polivinilo bajo las mismas condiciones de activación, produciendo una espuma con 26.6% de carbón activado (nivel añadido de 36.4%) . El substrato resultante fue relativamente tieso.

EJEMPLO 6 Convencionales medias de nylon fueron recubiertas con poliacrilonitrilo (PAN) y activadas a 170 grados centígrados por 30 minutos, produciendo un material relativamente tieso.

EJEMPLO 7 La cubierta abrasiva de la almohadilla de limpieza ScotchBrite™ Doble® (fabricada por 3 (de Saint Paul, Minnesota)) fue recubierta con carbón activado. El substrato tiene un punto de fundido de 248 grados centígrados. El substrato fue tratado con resina fenólica y activado a 225 grados centígrados por 45 minutos, resultando en un nivel añadido de 38%. El substrato fue relativamente tieso. 68 El mismo substrato fue también tratado con poliacrilonitrilo (PAN) con las mismas condiciones de activación, resultando en un nivel añadido de 7.5%. El substrato fue relativamente tieso.

El mismo substrato fue también tratado con alcohol polivinilo en las mismas condiciones de activación, resultando en un nivel añadido de 4% . El substrato fue relativamente tieso.

EJEMPLO 8 Una camiseta de algodón fue cortada en muestras rectangulares y recubierta con poliacrilonitrilo (PAN) , por el mismo anterior protocolo, y activada a 250 grados centígrados por 45 minutos . El substrato resultante fue negro y relativamente tieso. El substrato prontamente no estiró bajo ligera carga. Después de jalar gentilmente al substrato a mano, muchos de los adyacentes elementos tejidos fueron separados sin causar que las piezas del carbón activado cayeran. Como resultado, el substrato se volvió elásticamente extensible . Cuando se jaló, luz prontamente brilló a través del substrato. Sin embargo, la tensión liberada permitió a la tela el contraerse de nuevo y regresar a su alta opacidad. 69 El substrato también fue tratado con alcohol polivinilo en una pasada y resina fenólica en otra en las mismas condiciones de activación. Los substratos resultantes fueron relativamente tiesos.

El substrato también fue tratado con celulosa en dimetilformamida (DMF) en las mismas condiciones de activación. Los substratos resultantes fueron relativamente flexibles .

EJEMPLO 9 Una muestra soplada con fusión de la fibra Dow Questra™ (punto de fundido de 264 grados centígrados) , proporcionada por Dow, Inc., fue tratada con alcohol polivinilo por el anterior protocolo y calentado a 240 grados centígrados por 45 minutos. El substrato resultante fue negro y tiene un nivel añadido de 73.3%. El substrato fue ligeramente tieso.

EJEMPLO 10 Un tejido soplado con fusión formado de polibutileno tereftalato (PBT) fue proporcionado que tiene un peso base de alrededor de 40 gramos por metro cuadrado (gsm) . El substrato fue recubierto con la solución de celulosa en dimetilformamida (DMF) , como se describió arriba, y activado a 195 grados centígrados por 45 minutos. El substrato resultante fue relativamente flexible y tiene un nivel añadido de 61.3%. 70 El substrato no tiene aberturas suficientes para permitir a la luz el prontamente pasar a través de la muestra, pero parece sustancialmente opaco.

Otra muestra fue tratada bajo similares condiciones, pero con un nivel añadido de 122%. Las muestras fueron también tratadas con alcohol polivinilo, poliacrilonitrilo, y resinas fenólicas bajo las mismas condiciones de activación (195 grados centígrados por 45 minutos), produciendo telas que fueron relativamente tiesas.

EJEMPLO 11 La tela soplada con fusión de tereftalato de polietileno (PET) PGI 5928 del ejemplo 4 fue recubierta con alcohol polivinilo y activada a 230 grados centígrados por 30 minutos al vacio, siguiendo el procedimiento usado por la muestra 4-A en el ejemplo 4, pero con ligeramente menos recubrimiento añadido, dando a la muestra con un nivel añadido de 43.9%. La muestra fue relativamente tiesa.

EJEMPLO 12 Una cubierta abrasiva azul metalizada fue tomada de la almohadilla para fregar para todos los propósitos Spontex® Flash, la cual está disponible de Spontex, Inc., de Columbia, Tennessee. El substrato fue tratado con 71 poliacrilonitrilo (PAN) de conformidad con el anterior protocolo, excepto que el poliacrilonitrilo fue aplicado usando un cepillo de aire y activado a 225 grados centígrados por 45 minutos . El substrato resultante fue negro y coloreado bronce y tiene un nivel añadido de 4.6%. Las partes previamente metalizadas azul tienden a prontamente descascararse, produciendo hojuelas que son metálicas (aparentemente contienen aluminio) en un lado y negro oscuro en el otro lado.

En otra pasada, el substrato (la cubierta de Spontex®) fue recubierta con alcohol polivinilo por cepillo de aire y activada a 225 grados centígrados por 45 minutos, resultando en un substrato que tiene un nivel añadido de 6.4% con buena integridad.

En otra pasada, el substrato fue recubierto con resina fenólica y activada a 225 grados centígrados por 45 minutos, resultando en un substrato que tiene un nivel añadido de 33%. El substrato fue relativamente tieso.

EJEMPLO 13 Fue proporcionada una esterilla colocada por aire que comprende 92 por ciento por peso de fibras de madera suave kraft blanqueadas y alrededor de 8 por ciento por peso de fibras bicomponentes aglutinantes (vaina de polietileno/núcleo de poliéster) . La esterilla tiene un peso base de alrededor de 72 95 gramos por metro cuadrado. El substrato fue recubierto con alcohol polivinilo por el protocolo anterior, excepto que el alcohol polivinilo fue aplicado usando un cepillo de aire y activado a 200 grados centígrados por 30 minutos, produciendo un substrato colocado por aire flexible, voluminoso que tiene un nivel añadido de alrededor de 8.7%. Muchas partes de la esterilla negra resultante parecieron tener excelente penetración de la solución antes de la activación de tal forma que las partes internas de la esterilla exhibieron fibras negras así como las partes exteriores. La esterilla mantuvo buena porosidad y permitió a la luz el pasar a través de numerosos poros cuando se vio en contra de una brillante fuente de luz .

La permeabilidad del aire fue medida con un dispositivo de Permeabilidad del Aire FX 3300 fabricado por Textest AG (Zurich, Suiza) , fijado a una presión de 125 pascales con una abertura de 7 centímetros de diámetro. En la prueba, más que colocar el substrato directamente sobre la abertura y arriesgar la remota posibilidad de que partículas perdidas entren en la cámara al vacío del dispositivo, el substrato fue a su vez probado como si descansara sobre dos capas de un tisú de un solo estrato (toalla de mano Scott®) . Las dos capas de tisú sobre impuestas fueron probadas por permeabilidad y dieron una lectura de 73.3 pies cúbicos por minuto (cfm) . Cuando el substrato fue colocado sobre el tisú, la permeabilidad medida del substrato y las capas de tisú fue 73 de 52.4 pies cúbicos por minuto (cfm) . Cuando el substrato fue removido y una tercera capa de tisú añadida, en vez, las tres capas de tisú dieron una permeabilidad del aire de 50.9 pies cúbicos por minuto (cfm) , que sugiere que la permeabilidad del aire del substrato fue mayor de aquella de una sola capa de tisú. Una sola capa de tisú tiene una permeabilidad de aire de 142 pies cúbicos por minuto (cfm) .

Una similar esterilla colocada por aire fue tratada con un más alto nivel de recubrimiento aplicado {de alcohol polivinilo) y activada a 170 grados centígrados por 30 minutos, resultando en un nivel añadido de 19.9%. La esterilla fue ligeramente tiesa. Una similar esterilla fue tratada bajo las mismas condiciones pero con menos recubrimiento, resultando en un nivel añadido de 8.5% y una esterilla relativamente flexible. En otra pasada, un te ido colocado por aire tratado con alcohol polivinilo fue activado a 260 grados centígrados por 30 minutos, resultando en un tejido relativamente tieso que tiene un nivel añadido de 7.9%.

EJEMPLO 14 Una esterilla de fibra de vidrio no tejido Dura-Glass 7529 (disponible de Johns anville) hecha de un material de vidrio E fue tratada con carbón activado. El Dura-Glass 7529 tiene un peso base de 90 gramos por metro cuadrado e incluye fibras con un diámetro nominal de fibra de 10 mieras. El 74 substrato tiene un grosor de 0.7 milímetros, una resistencia de tracción en la dirección a la máquina (MD) mayor de 100 libras por 3 pulgadas, una resistencia de tracción en la dirección transversal a la máquina (CD) mayor de 100 libras por 3 pulgadas, y una permeabilidad al aire de 575 pies cúbicos por minuto (cfm) por pies cuadrados.

La esterilla de vidrio fue recubierta con el recubrimiento fenólico por el protocolo anterior, y activada a 350 grados centígrados por 30 minutos, produciendo un substrato con un nivel añadido de 116%. El substrato permitió una luz de pasar a través de numerosas regiones de bajo peso base que no fueron ocluidas por el recubrimiento, manteniendo buena porosidad y permeabilidad. La permeabilidad del aire fue medida de la misma manera descrita arriba en el ejemplo 13. El substrato con base de fibra de vidrio, cuando se coloca sobre dos capas de tisú, da una permeabilidad de aire agregado de 55.4 pies cúbicos por minuto. Cuando el substrato fue colocado sobre una sola capa de tisú, la permeabilidad de aire agregado fue de 85.4 pies cúbicos por minuto, lo que sugiere que la permeabilidad del aire agregado del substrato fue sustancialmente mayor que aquella de una sola capa de tisú. Una muestra relacionada fue preparada usando celulosa con cloruro de zinc para recubrir la fibra de vidrio, activada a 350 grados centígrados por 30 minutos, produciendo una tela con 50.5% de carbón (sobre 100% de añadido) . Otra muestra relacionada fue preparada usando poliacrilonitrilo también bajo las mismas 75 condiciones de activación, produciendo una tela con 27% de sólidos añadidos (37% añadido) .

EJEMPLO 15 Un tejido polimérico, denominado malla de nylon B, fue tomado de una material de cubierta de la almohadilla de jabón para fregar de nylon de la Arden Companies, de Southfield, Michigan, producto M6030. La malla de nylon B fue tratada con alcohol polivinilo y activada a 170 grados centígrados por 30 minutos. El tratamiento con poliacrilonitrilo seguido por la activación a 225 grados centígrados por 45 minutos, produciendo un substrato ligeramente tieso con un nivel añadido de 1%.

EJEMPLO 16 Un material abrasivo polimérico fibroso de alto volumen fue tomado de un fregador de tinas y mosaicos de trabajo ligero Quickie®, número de producto 205 de la Qu ckie Manufacturing Corporation (de Cinnaminson, Nueva Jersey) . El blanco material polimérico tiene un aparente punto de fundido de 212 grados centígrados. El substrato fue recubierto con alcohol polivinilo, por el protocolo anterior, y activado a 185 grados centígrados por 45 minutos, produciendo un material altamente poroso con un nivel añadido de 22.5%. El substrato fue ligeramente tieso y tiene agrupamientos de carbón activado 76 a lo largo de las fibras . Un similar experimento pero usando recubrimiento de resina fenólica dio un nivel añadido de 46.2%. Otra similar pasada fue ejecutada pero con un recubrimiento de poliacrilonitrilo, produciendo un carbón activado con 11 por ciento por peso añadido de recubrimiento de carbón activado.

EJEMPLO 17 Para ilustrar la capacidad de la presente invención de crear telas de carbón activado heterogéneas que tienen patrones no uniformes de carbón activado o patrones de dos o más tipos de carbón activado sobre un solo substrato, una tela de tereftalato de polietileno (PET) como se describió en el ejemplo 4 (la tela PGI 5928 fue tratada con ambas soluciones de poliacrilonitrilo y alcohol polivinilo de conformidad con los protocolos B y C anteriores) . La aplicación fue por pintado rociado, con alguna aplicación por brocha a mano para ajustar los patrones. En un primer ejemplo, un arreglo alternado de circuios de escasamente 1 pulgada de las áreas tratadas fue colocado sobre una sección de 8 pulgadas por 11 pulgadas de la tela de tereftalato de polietileno (PET) . El resultado fue de alrededor de 50% de la tela siendo cubierta con regiones tratadas. La tela fue activada a 170 grados centígrados por 30 minutos, produciendo círculos negros para las regiones tratadas con alcohol polivinilo y círculos dorados para las regiones tratadas con poliacrilonitrilo en esta muestra (Muestra 1) , en un arreglo alternado que tiene un total de alrededor de 22 por 77 ciento por peso de sólidos de carbón activado añadido, con un fondo blanco que corresponde a las regiones sin tratar alrededor de los círculos tratados . La Figura 5 es una imagen en escala gris de la muestra tratada 120, mostrando las regiones coloreadas doradas 142 que corresponden al tratamiento de poliacrilonitrilo (PAN) , las regiones negras 144 que corresponden al tratamiento de alcohol polivinilo (PVA) , y las regiones blancas sin tratar 146.

Una segunda sección de 8 pulgadas por 11 pulgadas de la tela de tereftalato de polietileno (PET) fue tratada de la misma manera pero con tiras alternantes de regiones tratadas con alcohol polivinilo y tratadas con poliacrilonitrilo. Después de la activación bajo las mismas condiciones de la Muestra 1, la muestra (Muestra 2) exhibió bandas alternantes que corresponden a regiones negras y doradas, respectivamente, a las regiones tratadas con alcohol polivinilo y tratadas con poliacrilonitrilo. La figura 6 es una imagen en escala de grises de la muestra tratada 120, mostrando las regiones coloreadas de dorado 142 que corresponden al tratamiento de poliacrilonitrilo (PAN) , las regiones negras 144 que corresponden al tratamiento de alcohol polivinilo (PVA) , y regiones de doble tratamiento 148 donde ambas soluciones de alcohol polivinilo y de poliacrilonitrilo han sido aplicadas (regiones de traslapado) . 78 EJEMPLO 18 Una tela de carbón activada fue preparada de 150 gramos por metro cuadrado de malla extrudida de acetato vinilo etileno (EVA) que tiene un grosor de 0.5 milímetros y aproximadamente 50% de área abierta con agujeros redondos de alrededor de 0.5 milímetros de diámetro arreglados en un arreglo bilateral alternado. El tejido tiene similares propiedades elásticas a un caucho convencional. La malla fue recubierta por inmersión con alcohol polivinilo y activada a 170 grados centígrados por 30 minutos, cambiando el color inicial blanco de la malla a negro del recubrimiento de carbón activado. La malla mantiene una característica elástica, capaz de estirarse.

RESULTADOS DE LAS PRUEBAS PARA LOS EJEMPLOS Como se indicó arriba, fue demostrada la capacidad de formar substratos con un recubrimiento de carbón activado durable. En muchas instancias, los substratos de carbón activado resultantes fueron también relativamente flexibles. Sin embargo, aún para los substratos que parecen ser relativamente tiesos, debe entenderse que la flexibilidad puede ser prontamente impartida al variar la temperatura de activación, el período de tiempo de activación, el nivel añadido, el tipo de material polimérico y/o el agente de activación, así como otros parámetros descritos arriba. 79 Para algunos de los ejemplos arriba, la capacidad del carbón activado de reducir el olor fue también probada. Específicamente, la reducción de olor fue medida usando un "Cromatógrafo de Gas de Cabeza" , el cual es descrito en detalle a continuación.

Cromatógrafo de Gas de Cabeza La prueba de adsorción fue hecha con un procedimiento de cromatografía de gas de cabeza (cabeza GC) para medir la cantidad de un compuesto oloroso removido de la fase de gas por materiales de carbón activado . La prueba de cabeza GC fue realizada sobre un cromatógrafo de gas serie II de Agilent Technologies 5890, con un probador de cabeza Agilent Technology 7694 (de Agilent Technologies, de Waldbronn, Alemania) . El helio fue usado como el gas transportador (presión de la lumbrera de inyección: 12.7 libras por pulgada cuadrada sobre la presión atmosférica (psig) ; presión vial de la cabeza: 15.8 libras por pulgada cuadrada sobre la presión atmosférica (psig) ; presión de la línea de suministro es de 60 libras por pulgada cuadrada sobre la presión atmosférica (psig) ) . Para el amoniaco ( H3) fue usado un HayeSep P de columna de acero inoxidable (de Altech Associates, Inc., de Deerfield, Illinois) que tiene una malla 60/80, una longitud de 8 pies, y un diámetro exterior de 1/8 de pulgada. Para la trietilamina (TEA) , trimetilamina (TMA) , dimetildisulfuro 80 (DMDS) , y etil mecaptano, una columna DB-624 (de J&W Scientific, Inc., de Folsom, California) fue usada que tiene una longitud de 30 metros, un diámetro interno de 0.25 milímetros, y una película de 1.4 mieras.

Los parámetros de operación para la cabeza GC, como una función del agente odorífico a probarse, son mostrados abajo en la Tabla 1: Tabla 1. Parámetros de Operación para el Dispositivo GC de Espacio Superior Valores Parámetros de Espacio Superior T A, TEA, NH3 DMDS Horno 37 37 Temperaturas Zona °C Circuito 85 42 Línea TR 90 47 Tiempo de Ciclo Ge 10.0 10.0 Tiempo Evento, Recipiente eq. Tiempo 10.0 10.0 minutos Tiempo Presurizado 0.20 0.20 Tiempo de llenado 0.20 0.20 Circuito Tiempo eq. Circuito 0.15 0.15 Tiempo de Inyección 0.30 0.30 Primer Recipiente 1 1 Parámetros Recipiente Último Recipiente 1 1 Agitar [apagado] [apagado] 81 El procedimiento de prueba involucró colocar alrededor de 0.14 gramos de material de carbón activado (a menos de que especifique de otra manera) dentro de un recipiente de espacio superior de 20 centímetros cúbicos. La cantidad de muestra puede ser ajustada para mantener la medición dentro del rango del instrumento para una mejor exactitud. Usando una jeringa, también fue colocada una parte alícuota de un agente odorífero en el recipiente, tomando cuidado de no permitir que el líquido y el carbón activado hagan contacto. El recipiente fue entonces sellado con la tapa y una barrera y se colocó en un horno GC de espacio superior a una temperatura de 37° C. Después de 10 minutos, una aguja hueca fue insertada a través de la barrera y adentro del recipiente. Una muestra de 1 centímetro cúbico del espacio superior (aire dentro del recipiente) fue entonces inyectada dentro del GC de espacio superior. Inicialmente, un recipiente de control con sólo la parte alícuota de agente odorífero (sin carbón activado) fue probado para definir 0% de adsorción de agente odorífero. Para calcular la cantidad de agente odorífero de espacio superior removido por el carbón activado, el área pico para el agente odorífero del recipiente con carbón activado es comparada el área pico del recipiente de control de agente odorífero (sin carbón activado) . 82 Usando la prueba antes mencionada, la reducción de olor de las muestras formadas en los ejemplos 3-4, 11-12, y 14-16 fueron probadas. Los resultados se establecen abajo: Resultados de Cromatografía de Gas de Espacio Superior: Adsorción de Amoniaco Muestra Tiempo Área mg/g % Masa mg/g Carbón Ret (rain) (cuentas) Tela Removido de a.c. Masa (g) Tela (g) Control 6uL NH3-Control 1 1.224 1.30E+06 6uL NH3-Control 2 1.217 1.46E+06 N/A 6uL NH3-Control 3 1.213 1.48E+06 Promedio 1.218 1.41E+06 Desviación Estándar 0.006 9.87E+4 E-Vidrio Celulosa, 50.5% carbón (Ejemplo 14) Rep 1 1.309 2.48E+05 17.2 82.45% 0.0718 34.1 0.0363 Rep 2 1.289 3.60E+05 16.5 74.53% 0.0679 32.06 0.0343 Promedio 1.299 3.04E+05 16.8 78.49% 0.0699 33.4 0.0353 Desviación Estándar 0.014 7.92E+04 0.54 5.50% 0.0028 0.8 0.0014 PET w/PVA; activado 230 C/30 min/vac£o/38.1% carbón (Ejemplo 4) Rep 1 - Probado como es 1.437 2.S2E+04 16.1 98.15% 0.0914 42 0.0347 Rep 2 — secado 1 hora @ 1.426 2.82E+04 16.3 98.00% 0.0902 43 0.0343 100C Promedio 1.432 2.72E+04 16.2 98.08% 0.0908 43 0.0345 Desviación Estándar 0.008 1.41E+03 0.13 0.10% 0.00 0.35 0.0003 PET w/PVA; activado 230 C/30 min/vacío/30.5% carbón en hoja (Ejemplo 11) Rep 1 - Probado como es 3.88S 9.23E+05 5.7 34.69% 0.0907 18.8 0.0277 Rep 2 - seco @ 100C/1 3.880 1.56E+06 NA NA 0.0893 NA 0.0272 hora 83 Tabla 3. Resultados de Cromatografía de Gas de Espacio Superior: Adsorción de Amoniaco Muestra Tiempo Área mg/g % Masa mg/g Carbón Ret (min) (cuentas) Tela Removido de a.c. Masa (g) Tela tg) Control 6uL NH3-Control 1 1.216 1.27E+06 6uL NH3-Control 2 1.209 1.44B+06 N/A 6uL NH3-Control 3 1.210 1.41E+0S Promedio 1.212 1.37E+06 Desviación Estándar 0.004 9.07?+04 Scotch Brite PVA w/ H3P04, 11% (Ejemplo 3) Muestra 2 - Rep 1 1.256 5.87E+05 6.16 57.26% 0.1395 37.8 0.0227 Muestra 2 - Rep 2 1.257 5.42E+05 6. SI 60.53% 0.1394 40.0 0.0227 Promedio 1.257 5.65E+05 6.34 58.90% 0.1395 38.9 0.0227 Desviación Estándar 0.001 3.18E+04 0.25 2.32% 0.0001 1.55 0 E-Vidrio Celulosa, 50.5% carbón (Ejemplo 14) Muestra 3 - Rep 1 1.324 1.83E+05 9.35 86.67% 0.1391 18.7 0.0696 Muestra 3 - Rep 2 1.338 1.42E+05 9.41 89.65% 0.1429 18.8 0.0715 Promedio 1.331 1.63E+05 9.38 88.17% 0.1410 18.8 0.0705 Desviación Estándar 0.010 2.S0E+04 0.05 2.11% 0.0027 0.09 0.0013 Spontex Flash PVA w/ H3P04 (Ejemplo 12) Muestra 6 - Rep 1 1.240 7.51E+05 4.8 45.32% 0.1422 79.7 0.0085 Muestra 6 - Rep 2 1.26S 4.99E+05 6.7 63.67% 0.1418 112.2 0.0085 Pr4omedio 1.253 6.25E+05 5.8 54.49% 0.1420 95.9 0.0085 Desviación Estándar 0.018 1.78E+05 1.38 12.98% 0.0003 23.03 0 84 Tabla 4. Resultados de Cromatografía de Gas de Espacio Superior: Adsorción de DMDS Masa Muestra Tiempo Área mg/g % de mg/g Carbón Ret (min) (cuentas) Tela Removido Tela a.c. Masa (g) íg) Control 3.6uL H3-Control 1 3.867 5.98E+06 3.6uL NH3-Control 2 3.866 5.97E+06 3.6uL NH3-Control 3 3.864 5.96E+06 N/A Promedio 3.866 5.97E+06 Desviación Estándar 0.002 1.00E+04 E-Vidrio Celulosa/ 50.5% carbón (Ejemplo 14) Rep 1 3.891 4.87E+05 48 91.84% 0.0720 96.2 0.0360 Rep 2 3.883 6.09E+05 49 89.80% 0.0S87 98.6 0.0344 Promedio 3.890 5.48E+05 49 90.82% 0.0704 97.3 0.0352 Desviación Estándar 0.001 8.63E+04 0.8 1.45% 0.0023 1.7 0.0012 PET w/PVA; activado 230 C/30 min/vacío/38.1% carbón (Ejemplo 4) Rep 1 - Probado como es 1.437 2.62E+04 41 99.56% 0.0914 108.1 0.0347 Rep 2 - secado 1 hora @ 1.426 2.82E+04 42 99.53% 0.0902 109.5 0.0343 100C Promedio 1.432 2.72E+04 41 99.54% 0.0908 108.8 0.0345 Desviación Estándar 0.008 1.41E+03 0.4 0.02% 0.0008 1.0 0.0003 Control: Calgon RGC 40x100 artículos de carbón activados Rep 1 - Probado como es 3.880 1.91E+06 510 68.01% 0.0042 610.4 0.0042 Rep 2 - seco 100C/1 3.882 1.37E+06 293 77.05% 0.0049 S92.8 0.0049 hora Promedio 3.881 1.64E+06 501 72.53% 0.0046 SOI.0 0.0046 Desviación Estándar 0.001 3.82E+05 12.5 6.40% 0.0005 12.5 0.0005 PET w/PVA; activado 230 C/30 min/vacío/30.5% carbón en hoja (Ejemplo 11) Rep 1 - Probado como es 3.886 9.23E+05 35 84.54% 0.0907 115.2 0.0277 Rep 2 - seco @ 100C/1 3.880 1.56E+06 31 73.87% 0.0893 102.2 0.0272 hora Promedio 3.883 1.24E+06 33 79.20% 0.0900 108.8 0.0275 Desviación Estándar 0.004 4.50E+05 2.8 7.54% 0.0010 9.2 0.0003 PET w/Celulosa; activado 230 C/30 min/vacío/32.3% carbón (Ejemplo 4) Rep 1 - Probado como es 3.864 4.55E+06 10 23.79% 0.0922 • 30.1 0.0298 Rep 2 - seco © 100C/1 3.860 S.73E+06 2 4.02% 0.0919 5.1 0.0297 hora Promedio 3.862 5.14E+06 8 13.90% 0.0921 17.6 0.0297 Desviación Estándar 0.003 8.34E+05 5.7 13.98% 0.0002 17.7 0.0001 PET w/PAN; activado 230 C/30 min/vacío/31.7% carbón (Ejemplo 4) Rep 1 - Probado como es 3.861 5.75E+06 2 3.69% 0.0896 4.9 0.0284 Rep 2 - seco @ 100C/1 3.861 5.85E+06 1 2.01% 0.0917 2.6 0.0291 hora Promedio 3.861 5.80E+06 1 2.85% 0.0907 3.7 0.0287 Desviación Estándar 0.000 7.07E+04 0.5 1.18% 0.0015 l.S 0.0005 85 Tabla 5A. Resultados de Cromatografía de Gas de Espacio Superior: Adsorción de DMDS Muestra Tiempo Área mg/g % Masa mg/g Carbón Ret (min) (cuentas) Tela Removido de a.c. Masa (g) Tela (g) Control 3.6uL NH3-Control 1 3.888 6.04E+0S 3.6uL HH3-Control 2 3.889 S .06E+06 N/A 3.6UL NH3-Control 3 3.892 5.11E+0S Promedio 3.890 5.07E+06 Desviación Estándar 0.002 3.61E+04 Capa de fregar a fenólico w/ ZnC12, 31.6% (Ejemplo 16) Muestra 1 - Rep 1 3.890 4.99E+06 4.7 17.79% 0.1420 14.9 0.0449 Muestra 1 - Rep 2 3.893 4.40E+06 7.5 27.51% 0.1387 23.7 0.0438 Promedio 3.892 4.70E+06 S. 22.65% 0.1404 19.3 0.0444 Desviación Estándar 0.002 4.17E+05 1.9 6.87% 0.0023 6.2 0.0007 Scotch Brite PVA w/ H3P04, 11% (Ejemplo 3) Muestra 2 - Rep 1 3.898 3.34E+06 12.3 44.98% 0.1384 75.2 0.0226 Muestra 2 - Rep 2 3.900 3.17E+06 12.8 47.78% 0.1405 78.6 0.0229 Promedio 3.899 3.26E+06 12.5 46.38% 0.1395 76.9 0.0227 Desviación Estándar 0.001 1.20E+05 0.4 1.98% 0.0015 2.5 0.0002 E-Vidrio Celulosa, 50.5% carbón (Ejemplo 14) Muestra 3 - Rep 1 3.920 7.12E+04 26.6 98.83% 0.1401 52.7 0.0708 Muestra 3 - Rep 2 3.921 7.44E+04 26.6 98.77% 0.1398 52.7 0.0706 Promedio 3.921 7.28E+04 26.6 98.80% 0.1400 52.7 0.0707 Desviación Estándar 0.001 2.26E+03 0.0 0.04% 0.0002 0.1 0.0001 E-Vidrio PAN w/ ZnC12, (Ejemplo 14) Muestra 4 - Rep 1 3.909 1.44E+06 20.1 76.28% 0.1433 74.3 0.0387 Muestra 4 - Rep 2 3.909 1.88E+0S 18.2 69.03% 0.1430 67.4 0.0386 Promedio 3.909 1.66E+0S 19.1 72.65% 0.1432 70.9 0.0387 Desviación Estándar 0.000 3.11E+05 1.3 5.13% 0.0002 4.9 0.0001 E-Vidrio PAN w/ ZnC12 ü DMF (Ejemplo 14) Muestra 5 - Rep 1 3.896 4.31E+0+ 8.0 29.00% 0.1370 28.5 0.0384 Muestra 5 - Rep 2 3.900 3.19E+06 12.7 47.45% 0.1405 45.5 0.0393 Promedio 3.898 3.75E+0S 10.4 38.22% 0.1388 37.1 0.0389 Desviación Estándar 0.003 7.92E+05 3.4 13.05% 0.0025 12.0 0.0007 86 Tabla 5B. Resultados de Cromatografía de Gas de Espacio Superior: Adsorción de DMDS La Tabla 2 muestra los resultados de cromatografía de gas de espacio superior para la adsorción de amoniaco por materiales de los Ej emplos 4 , 11 y 14 indicados arriba. La primera columna muestra la muestra que está siendo probada. La segunda columna es el área (cuentas * segundos) . Los resultados de calibración están mostrados para tres corridas de control consistiendo de 6 microlitros de 28% de solución de amoniaco. El área promedio, 1.41E+06, es 87 proporcional a la cantidad de amoniaco usada en la prueba (6 microlitros) . Cuando el amoniaco es adsorbido por los materiales adsorbentes, el área medida para la misma cantidad inicial de amoniaco colocada en el aparato de prueba se disminuirá. Para las corridas de prueba con materiales de carbón activado, la cuarta columna muestra el por ciento removido del olor, calculado como: % removido = (área media de los controles - área de la corrida en cuestión) /área media de los controles * 100% La cantidad absoluta removida es el por ciento removido multiplicado por la cantidad de olor inyectado en el cual fue de 1.5 gramos . La cantidad absoluta removida dividida por la masa de muestra de tela es dada en la tercera columna como "tela mg/g". Cuando la cantidad removida es dividida por la masa de recubrimiento de carbón activado sobre la tela, el resultado es miligramos de masa de carbón activado/adsorbido oloroso, dada bajo el encabezado "mg/g a.c." en la sexta columna. Por ejemplo, en la Tabla 2, la repetición 1 ("Rep. 1") de la tela de carbón activado del ejemplo 14 se hizo de una tela E-vidrio recubierta con celulosa y convertida químicamente a material de carbón activado . La muestra fue probada mediante el colocar 0.0718 gramos de la tela en el dispositivo de prueba, teniendo 0.363 gramos de recubrimiento de carbón activado. Cuando fueron inyectados 6 microlitros de amoniaco, la curva cromatográfica medida tuvo un área de 2.48E+05. El 88 área media de las tres corridas de control fue de 1.41E+06. El porcentaje de los 6 microlitros de amoniaco removidos por la muestra es (1.41E+06 - 2. 8E+05) /l .41E+06 * 100% = 82.4%. El valor mg/g a.c. es 0.824*1.5 mg/36.3 mg = 34.1 mg/g a.c.

La Tabla 3 muestra la prueba adicional para los materiales de los Ejemplos 3, 12 y 14. De los resultados de la adsorción de amoniaco, aquellos para PET tratado con PVA mostraron la remoción más alta de amoniaco, con alrededor de 98% de remoción siendo observada. Sin embargo, el Ejemplo 12, con relativamente poco carbón activado (0.0085 g de carbón activado en las muestras de 0.14 gramos - vea las columnas marcadas "Masa de Carbón" y "Masa de Tela" ) , dieron la adsorción más alta en términos de mg de amoniaco adsorbidos por ' gramo de material de carbón activado, con una media de alrededor de 96 mg/g a.c.

La Tabla 4 muestra los resultados de prueba para la adsorción de DMDS por materiales de los Ejemplos 4, 11 y 14 así como los granulos de carbón activado comercialmente disponibles en la forma de carbón activado Calgon RGC 40 x 1, 000 comercializado por Calgon Carbón, Inc. (Pittsburg, PA) . Los datos para los gránulos de carbón activado comercial mostraron un nivel inusualmente alto de adsorción debido a la cantidad mucho más pequeña de carbón activado que fue empleada en la prueba. Otras pruebas relacionadas con cantidades mayores de gránulos de carbón activados son esperadas para dar 89 niveles de adsorción de alrededor de 100 a 150 mg/g para los granulos de carbón activado comerciales .

Las Tablas 5A y 5B, respectivamente muestran resultados adicionales de prueba GC de espacio superior para la adsorción de D DS por materiales de los Ejemplos 3, 14 y 16. La fibra de vidrio tratada con celulosa del Ejemplo 14 y la almohadilla de fregado comercial tratada con PVA (Ejemplo 3) dieron los niveles más altos de adsorción.

Deberá reconocerse que la estructura de poro y la química de superficie de cualquiera de las clases de material de carbón activado o de una tela de carbón activado o de una tela de carbón activado puede no ser adecuada para todos los olores, y una baja adsorción de uno o más olores puede ser compensada en la práctica comercial por una adsorción excelente de otros olores o por otros beneficios tal como una resistencia, durabilidad o flexibilidad mejoradas.

Aún cuando la invención se ha descrito en detalle con respecto a las incorporaciones específicas de la misma, se apreciará por aquellos expertos en el arte al obtener un entendimiento de lo anterior, que pueden fácilmente concebirse alteraciones, variaciones y equivalentes de éstas incorporaciones. Por tanto, el alcance de la presente invención deberá evaluarse como aquel de las cláusulas anexas y cualesquier equivalentes de las mismas .

Claims

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

1. Un artículo absorbente multifuncional que contiene un substrato, dicho substrato siendo aplicado con un primer recubrimiento de carbón activado, dicho recubrimiento de carbón activado estando formado de un material polimérico y de un agente de activación calentado a una temperatura de desde alrededor de 100° C a alrededor de 300° C, en donde el substrato recubierto con carbón activado tiene una porosidad tal que desde alrededor de 20 a alrededor de 500 pies cúbicos de aire son capaces de fluir a través de un pie cuadrado de dicho substrato por minuto bajo una presión diferencial de 125 paséales .

2. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho material polimérico es seleccionado del grupo que consiste de poliacrilonitrilo, resinas fenólicas, etileno vinil acetato o copolímeros de los mismos, alcohol de polivinilo, celulosa u otros polisacaridos naturales o sintéticos, derivados de celulosa u otros derivados de polisacarido, poliestireno, polipropileno, cloruro de polivinilo, polimetacrilatos, ácidos polimetacrílicos , ácido poliláctico, y combinaciones de los mismos .

3. Un articulo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho 91 agente de activación comprende un compuesto seleccionado del grupo que consiste de ácidos, haluros de metal, hidróxidos y combinaciones de los mismos .

4. ün artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho material polimérico y dicho agente de activación son calentados a una temperatura de desde alrededor de 170° C a alrededor de 300° C.

5. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho substrato contiene una tela tejida.

6. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho substrato contiene una tela no tejida.

7. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho substrato comprende uno o más componentes de polímero que tienen una temperatura de suavizamiento de desde alrededor de 100° C a alrededor de 400° C.

8. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho substrato comprende uno o más componentes de polímero que 92 tienen una temperatura de suavizamiento de desde alrededor de 100° C a alrededor de 300° C.

9. Un artículo absorbente multif ncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho substrato comprende uno o más componentes de polímero que tienen una temperatura de suavizamiento de desde alrededor de 150° C a alrededor de 450° C.

10. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho substrato tiene una temperatura de degradación de menos de 450° C.

11. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho substrato tiene una temperatura de degradación de menos de 300° C.

12. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho substrato es una malla con por lo menos alrededor de 25% de área abierta.

13. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el nivel agregado de dicho recubrimiento de carbón activado es de 93 desde alrededor de 1% a alrededor de 300% de la masa de dicho substrato .

14. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porgue el nivel agregado de dicho recubrimiento de carbón activado es de desde alrededor de 5% a alrededor de 100% de la masa de dicho substrato .

15. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque el nivel agregado de dicho recubrimiento de carbón activado es de desde alrededor de 5% a alrededor de 50% de la masa de dicho substrato .

16. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho recubrimiento de carbón activado está configurado para adsorber compuestos acídicos, compuestos básicos o combinaciones de los mismos .

17. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizádo porgue dicho recubrimiento de carbón activado es aplicado en un patrón preseleccionado sobre una primera superficie de dicho substrato . 94

18. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho recubrimiento de carbón activado segundo es aplicado a dicho substrato .

19.. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 18, caracterizado porque dicho segundo recubrimiento de carbón activado es aplicado a la segunda superficie de dicho substrato.

20. Un articulo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 18, caracterizado porque dicho segundo recubrimiento de carbón activado contiene una cantidad diferente de carbón activado que la de dicho primer recubrimiento de carbón activado.

21. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 18, caracterizado porque dicho segundo recubrimiento de carbón activado está formado de una mezcla de un material polimérico y de un agente de activación.

22. Un artículo absorbente multif ncional tal y como se reivindica en la cláusula 21, caracterizado porque el material polimérico de dicho primer recubrimiento de carbón activado es diferente que el material polimérico de dicho segundo recubrimiento de carbón activado. 95

23. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 21, caracterizado porque el agente de activación de dicho primer recubrimiento de carbón activado es diferente del agente de activación de dicho segundo recubrimiento de carbón activado .

24. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho substrato recubierto de carbón activado tiene una porosidad tal que desde alrededor de 50 a alrededor de 400 pies cúbicos de aire son capaces de fluir a través de un pie cuadrado de dicho substrato por minuto bajo una presión diferencial de 125 pascales .

25. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho substrato recubierto de carbón activado tiene una porosidad tal que desde alrededor de 75 a alrededor de 300 pies cúbicos de aire son capaces de fluir a través de un pie cuadrado de dicho substrato por minuto bajo una presión diferencial de 125 pascales .

26. Un artículo absorbente multifuncional tal y como se reivindica en la cláusula 1, caracterizado porque dicho artículo absorbente es un artículo absorbente para el cuidado personal . 96

27. Un artículo absorbente para el cuidado personal que contiene una tela no tejida, dicha tela no tejida incluye una primera superficie que es aplicada con el primer recubrimiento de carbón activado, dicho recubrimiento de carbón activado siendo formado de un material polimérico y un agente de activación calentado para la aplicación a la tela no tejida a una temperatura de desde alrededor de 170° C a alrededor de 300° C, en donde " dicho recubrimiento de carbón activado tiene un nivel agregado de desde alrededor de 1% a alrededor de 300% de la masa de dicha tela no tejida, en donde dicha tela no tejida recubierta de carbón activado tiene una porosidad tal que de desde alrededor de 20 a alrededor de 400 pies cúbicos de aire son capaces de fluir a través de un pie cuadrado de dicha tela no tejida por minuto bajo una diferencia de presión de 125 pascales .

28. Un artículo absorbente para el cuidado personal tal y como se reivindica en la cláusula 27, caracterizado porque dicho recubrimiento de carbón activado es aplicado en un patrón preseleccionado sobre dicha primera superficie .

29. Un artículo absorbente para el cuidado personal tal y como se reivindica en la cláusula 27, caracterizado porque dicha tela no tejida recubierta de carbón activado tiene una porosidad tal que de desde alrededor de 75 a alrededor de 300 pies cúbicos de aire son capaces de fluir a 97 través de 1 pie cuadrado de dicha tela no tejida por minuto bajo una presión diferencial de 125 paséales.

30. Un método para formar un artículo absorbente multifuncional , dicho método comprende: proporcionar una tela no tejida que tiene una primera superficie y una segunda superficie; aplicar un material polimérico y un agente de activación a dicha primera superficie de la tela no tejida; calentar dicho material polimérico y dicho agente de activación a una temperatura de desde alrededor de 100° C a alrededor de 300° C para formar un recubrimiento de carbón activado; y incorporar dicha tela no tejida al artículo absorbente de manera que dicha tela no tejida sea capaz de llevar a cabo funciones múltiples, en donde dicha tela no tejida recubierta de carbón activado tiene una porosidad tal que de desde alrededor de 20 a alrededor de 500 pies cúbicos de aire son capaces de fluir a través de 1 pie cuadrado de dicha tela no tejida por minuto bajo una presión diferencial de 125 pascales. 98

31. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 30, caracterizado porque el material polimerico y el agente de activación son calentados a una temperatura de desde alrededor de 170° C a alrededor de 300° C.

32. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 30, caracterizado porque el nivel agregado de dicho recubrimiento de carbón activado es de desde alrededor de 5% a alrededor de 50% de la masa de dicho substrato.

33. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 30, caracterizado porque dicho material polimérico, dicho agente de activación o las combinaciones de las mismas son aplicados en un patrón preseleccxonado sobre dicha primera superficie .

34. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 33, caracterizado porque dicho material polimérico, dicho agente de activación o las combinaciones de los mismos son impresos sobre dicha primera superficie de la tela no tejida.

35. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 30, caracterizado porque el segundo recubrimiento de carbón activado es formado sobre dicha segunda superficie de dicha tela no tejida.

36. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 35, caracterizado porque dicho segundo recubrimiento de carbón activado contiene una cantidad diferente de carbón activado que dicho primer recubrimiento de carbón activado.

37. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 36, caracterizado porque dicho segundo recubrimiento de carbón activado es formado de una mezcla de un material polimérico y de un agente de activación.

38. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 37, caracterizado porque dicho material polimérico, dicho agente de activación o combinaciones de los mismos de dicho segundo recubrimiento de carbón activado son aplicados en un patrón preseleccionado sobre dicha segunda superficie.

39. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 38, caracterizado porque dicho material polimérico, dicho agente de activación o combinaciones de los mismos de dicho segundo recubrimiento de carbón activado están impresos sobre dicha segunda superficie de dicha tela no tejida.

40. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 30, caracterizado porque dicha tela no tejida recubierta de carbón activado tiene una porosidad de manera que de desde alrededor de 75 a alrededor de 300 pies cúbicos de aire son capaces de fluir a través de 1 pie cuadrado de dicha 100 tela no tejida por minuto bajo una presión diferencial de 125 pascales .

41. Un método tal y como se reivindica en la cláusula 30, caracterizado porque el artículo absorbente es un artículo para el cuidado personal . 101 R E S U E N Se proporciona un artículo absorbente que contiene un substrato aplicado con un recubrimiento de carbón activado. El recubrimiento de carbón activado es formado de una mezcla de un material polimérico y de un agente de activación. La mezcla es activada por el calentamiento a una temperatura de desde alrededor de 100° C a alrededor de 250° C. Como un resultado de la presente invención, se ha descubierto que un substrato puede ser formado que es absorbente y también es capaz de llevar a cabo otras funciones, tal como el servir como un agente de control de olor.