MXPA99006601A - Un material absorbente, suave, resistente para utilizar en productos absorbentes - Google Patents

Un material absorbente, suave, resistente para utilizar en productos absorbentes

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MXPA99006601A MXPA/A/1999/006601A MX9906601A MXPA99006601A MX PA99006601 A MXPA99006601 A MX PA99006601A MX 9906601 A MX9906601 A MX 9906601A MX PA99006601 A MXPA99006601 A MX PA99006601A
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Abstract

Se proporciona un material absorbente que puede emplearse como un núcleo absorbente en artículos absorbentes tales como pañales desechables, productos de higiene femenina y dispositivo de incontinencia. Un material absorbente de esta invención contiene fibras celulósicas, al menos una porción de estas fibras celulósicas tiene una cristalinidad relativa inferior a aproximadamente 65%. El material absorbente tiene superiores propiedades absorbentes, de resistencia y flexibilidad, cuando se compra con materiales núcleo existentes. El material puede colocarse al aire en una o más capas.

Description

UN MATERIAL ABSORBENTE, SUAVE, RESISTENTE PARA UTILIZAR EN PRODUCTOS ABSORBENTES Referencia Cruzada a Solicitudes Relacionadas Esta solicitud corresponde a una solicitud de continuación-en-parte de la solicitud de Patente de los E.U.A. No. de Serie 08/948,987 presentada en octubre 10 de 1997, que en sí es una solicitud de continuación-en-parte de la solicitud de patente de los E.U.A. No. de Serie 08/784,536 presentada en enero 17 de 1997. Las descripciones de ambas solicitudes aquí se incorporan por referencia. Campo Técnico de la Invención Esta invención se refiere a materiales absorbentes para ser utilizados como núcleos absorbentes en artículos tales como pañales desechables, productos de higiene femenina y dispositivos de incontinencia. Más particularmente, la presente invención se refiere a materiales absorbentes que son materiales de alta densidad, resistentes y suaves, con superiores propiedades de absorción. Antecedentes de la Invención Los artículos absorbentes desechables tales como pañales, productos de higiene femenina, dispositivos de incontinencia para adultos y semejantes, han encontrado amplia aceptación. Para funcionar eficientemente, estos artículos absorbentes rápidamente deben absorber los fluidos corporales, distribuidos esos fluidos dentro y a través del articulo absorbente y ser capaces de retener los fluidos corporales con suficiente energía para secar la superficie cuando se someten bajo carga. Además, el artículo absorbente requiere ser lo suficientemente suave y flexible para adaptarse cómodamente a las superficies corporales y proporcionar un ajuste inmediato para menor fuga. Mientras que el diseño de artículos absorbentes individuales varía dependiendo del uso, hay ciertos elementos o componentes comunes a estos artículos. El artículo -absorbente contiene una hoja superior o cara frontal permeable a líquidos, esta cara frontal se diseña para estar en contacto con una superficie corporal . La cara frontal se elabora de material que permite la transferencia de fluido no obstruida desde el cuerpo al núcleo del artículo. La cara frontal no deberá absorber fluido per se y de esta manera habrá de permanecer seca/ El artículo además contiene una hoja de respaldo impermeable a líquidos o capa de respaldo dispuesta en la superficie exterior del artículo y esta capa se diseña para evitar la fuga de fluido del artículo.
Dispuesto entre la cara frontal y la cara de respaldo se encuentra un miembro absorbente referido en la técnica como un núcleo absorbente. La función del núcleo absorbente es absorber y retener fluidos corporales que entran al artículo absorbente a través de la cara frontal . Debido a que el origen de los fluidos corporales a menudo es localizado, es necesario proporcionar un medio para distribuir fluido a través de las dimensiones del núcleo absorbente para hacer uso íntegro de todo el material absorbente disponible. Esto se logra típicamente ya sea al proporcionar un miembro de distribución colocado entre la cara frontal y el núcleo absorbente y/o alterar la composición del núcleo per se . Puede distribuirse fluido a diferentes porciones del núcleo absorbente mediante una capa de transferencia o adquisición dispuesta entre la cara frontal y núcleo. Debido a la proximidad de esta capa de adquisición a la superficie de cuerpo de la usuaria (o) , la capa de adquisición no deberá formarse de material que retenga grandes cantidades de fluido. El propósito de la capa de adquisición es proporcionar rápida transferencia y distribución de fluido al núcleo absorbente mientras que si minimiza la dispersión del fluido en esta capa. El núcleo absorbente típicamente se formula de una pulpa o matriz de fibras de madera celulósica, esta pulpa es capaz de absorber grandes cantidades de fluido. Núcleos absorbente pueden diseñarse en una variedad de formas para mejorar absorción de fluidos y propiedades de retención. A manera de ejemplo, las características de retención de fluidos de núcleos absorbentes pueden mejorarse enormemente al disponer materiales super absorbentes entre fibras de la pulpa de madera. Materiales super absorbentes son bien conocidos en la técnica como composiciones poliméricas absorbentes substancialmente insolubles en agua, que son capaces de absorber grandes cantidades de fluido en relación a su peso y formar hidrogeles ante dicha absorción. Artículos absorbentes que contienen mezclas de pulpa y super absorbentes se conocen en la especialidad. La distribución de super absorbentes dentro de un núcleo absorbente puede ser uniforme o no uniforme. A manera de ejemplo, aquella porción de un núcleo absorbente próxima a la capa de respaldo (más alejada de la usuaria (o) ) puede formularse para contener superiores niveles de super absorbente que aquellas porciones del núcleo próximas a la capa de frente o de adquisición. A manera de ejemplo adicional, aquella porción del núcleo más cercana al sitio de entrada de fluido (por ejemplo zona en la adquisición) puede formularse para transportar (absorber por capilaridad) fluido en las porciones circundantes del núcleo (por ejemplo zona de almacenamiento) . Además de mezclar la pulpa como material super absorbente, se ha descrito una variedad de otros medios para mejorar las características de pulpa. Por ejemplo, tableros de pulpa pueden desfibrarse más fácilmente al utilizar agentes químicos de desprendimiento de unión (ver por ejemplo la Patente de los E.U.A. No. 3,930,933). Además, fibras celulósicas de pulpa de madera pueden secarse por evaporación instantánea antes de incorporar en un material absorbente de trama compuesta (ver por ejemplo r la Solicitud de Patente del reino Unido GB2272916A publicada en junio 1, 1994) . Aún más, las fibras celulósicas individualizadas de la pulpa de madera pueden estar entrelazadas (ver por ejemplo las Patentes de los E.U.A. Nos. 4,822,453; 4,888,093; 5,190,563 y 5,252,275). Todos estos expedientes tienen la desventaja de requerir que el fabricante de pulpa de madera realice procedimientos costosos intensos en tiempo durante las etapas de preparación de pulpa de madera. De esta manera, el uso de estas etapas resulta en incrementos substanciales en el costo de la pulpa de madera. Aunque todas las etapas de tratamiento anteriores se han reportado que mejoran las características de absorción de pulpa para utilizar como núcleos absorbentes, hay ciertas desventajas asociadas con estos tratamientos. A manera de ejemplo, el fabricante de los artículos absorbentes de uso final (por ejemplo pañales o productos de higiene femenina) debe esponjar las fibras en la pulpa de madera para desprender las fibras individuales ligadas a esa pulpa. Típicamente, la pulpa tiene un bajo contenido de humedad, lo que resulta en fibras individuales que son relativamente frágiles lo que resulta en polvo fino debido a ruptura de las fibras durante la operación de esponjado. Si el fabricante de la pulpa realiza este esponjado antes de embarque al productor del artículo absorbente, se incrementan los costos de transportación de la pulpa. Al menos un fabricante de pulpa ha intentado resolver este problema al producir pulpa sec «a por evaporación instantánea sin agentes de desprendimiento químico en un rango de base estrecho de peso en densidad de pulpa (ver la Patente de los E.U.A. No. 5,262,005) . Sin embargo, incluso con este procedimiento, el fabricante del artículo absorbente aún debe procesar la pulpa después de comprarla. Ha habido numerosos intentos por los fabricantes de materiales absorbentes en producir materiales núcleos suaves resistentes y altamente absorbentes. La Patente de los E.U.A. No. 4,610,678, describe un material colocado al aire que contiene fibras hidrofílicas y material super absorbente, en donde el material se coloca al aire en un estado seco y compacta sin el uso de ningún agente aglutinante agregado. Este material, sin embargo tiene baja integridad y adolece de pérdida o desprendimiento por agitación de cantidades substanciales de material super absorbente. La Patente de los E.U.A. No. 5,516,569 describe que puede reducirse el desprendimiento por agitación de material super absorbente en absorbentes colocados al aire, al agregar cantidades significantes de agua al material durante el proceso de colocación al aire. El material resultante sin embargo es rígido, de baja densidad y tiene alto contenido de agua (mayor a aproximadamente 15% en peso) . La Patente de los E.U.A. No. 5,547,541 describe que materiales colocados al aire de alta densidad contienen fibras hidrofílicas y material super absorbente que pueden fabricarse al agregar agentes densificantes al material . El uso de estos agentes sin embargo incrementa el costo de producción del material . La Patente de los E.U.A. No. 5,562,645 describe materiales absorbentes de baja densidad (densidad inferior a 0.25 g/cc) . El uso de estos materiales voluminosos de baja densidad incrementa el costo de transporte y manejo. La Patente de los E.U.A. No. 5,635,239, describe un material absorbente que contiene dos agentes formadores de complejo, que interactúan cuando se humectan para formar un complejo. Los agentes formadores de complejo son olefinas poliméricas. La solicitud de Patente Europea No. EP 0763364 A2 describe un material absorbente que contiene aglutinantes catiónicos y aniónicos que sirven para mantener el material super absorbente dentro del material . El uso de estos agentes y aglutinantes incrementa el costo de producir el material absorbente y presenta un riesgo o un peligro ambiental potencial. Continua habiendo una necesidad en la especialidad, por lo tanto por material que satisface los requerimientos de absorbencia, resistencia y suavidad para utilizar como un núcleo absorbente en artículos absorbentes desechables y que simultáneamente proporciona ahorro en tiempo y costo tanto al fabricante de pulpa como el fabricante del artículo absorbente. BREVE COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la presente invención proporciona un material absorbente que tiene una base en peso desde aproximadamente 200 g/cm2 a aproximadamente 400 g/cm2, una densidad desde aproximadamente 0.35 g/cc a aproximadamente 0.40 g/cc y una proporción de rigidez Gurley (mg) a densidad (g/cc) inferior a aproximadamente 3700. El material se coloca al aire como una capa de fondo de la pulpa y una capa media de pulpa y material super absorbente dispuesto entre la pulpa y una capa superior de pulpa. La pulpa de preferencia tiene un valor Kappa incluida de aproximadamente 100. En una modalidad, material absorbente, incluye de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente 90% en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 60% en peso de material super absorbente. Este material absorbente tiene' un contenido de agua inferior a aproximadamente 10% en peso, una densidad mayor a aproximadamente 0.25 g/cc7 una proporción de rigidez Gurley (mg) a densidad (g/cc) inferior a aproximadamente 3700 y una integridad de cojín mayor ' a aproximadamente 12,000. En otra modalidad, el material absorbente incluye de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente 90% en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 60% en peso de material super absorbente. Este material absorbente tiene un contenido de agua inferior a aproximadamente 10% en peso, una densidad mayor a aproximadamente 0.25 g/cc, una proporción de rigidez Gurley (mg) a densidad (g/cc) inferior a aproximadamente 3700 y retiene más de aproximadamente 85% en peso del material super absorbente después de agitar por 10 minutos. Aún en otra modalidad, el material absorbente incluye de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente 90% en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 60% en peso de material super absorbente, un contenido de agua inferior a aproximadamente 10% en peso, una densidad mayor a aproximadamente 0.25 g/cc, una proporción de rigidez Gurley (mg) a densidad (g/cc) inferior a aproximadamente 3700, una proporción de integridad de cojín (newtons) a densidad (g/cc) mayor a aproximadamente 25.0 y una distribución de absorción por capilaridad a 45° a 12.7 cm (5") de al menos 7 gramos de salida por gramo de material absorbente. Con todas las modalidades, se prefiere que al menos algo de las fibras celulósicas tenga una cristalinidad relativa inferior a aproximadamente 65%. En otro aspecto, un material absorbente de esta invención tiene un peso base de aproximadamente 100 g/m2 a aproximadamente 500 g/m2 una densidad desde aproximadamente 0.25 g/cc a aproximadamente 0.50 g/cc. Este material incluye un núcleo de fibras celulósicas que se obtiene de pulpa que tiene un valor Kappa incluido por generalmente 100 y una capa de tissue superpuesta en una superficie exterior del núcleo . Al menos algo de las fibras celulósicas tiene una cristalinidad relativa inferior a aproximadamente 65%. El núcleo contiene de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente 100 % en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente 0% en peso a aproximadamente 60% del material super absorbente. De preferencia, el núcleo contiene de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente 90% en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 60%. del material super absorbente. El material tiene una elasticidad mayor a aproximadamente 0.7 g-1.. El tisú de este material de preferencia es tisú cresponado. En una modalidad, el material absorbente tiene una densidad de aproximadamente 0.25 a aproximadamente 0.5 g/cc y una elasticidad mayor a aproximadamente 0.7 g_1 Este material consiste esencialmente de aproximadamente 40% en peso a 'aproximadamente 90% de fibras celulósicas al menos algunos de las cuales se obtienen de pulpa que tiene un valor capa inferior a aproximadamente 100, en donde al menos algunas de las fibras celulósicas tienen una cristalinidad relativa inferior a aproximadamente 65% y de aproximadamente 10% en peso a' aproximadamente 60% en peso de material super absorbente. Un material de la presente invención tiene una energía de potencia secado normalizada de al menos aproximadamente 6000 ergs/g, una energía de absorción por capilaridad normalizada de al ' menos aproximadamente 3000 ergs/g o tanto una energía de potencia de secado normalizada de al menos 6000 ergs/g como una energía de absorción por capilaridad normalizada de al menos aproximadamente 3000 ergs/g. En otra modalidad, un material absorbente de la presente invención tiene una densidad de aproximadamente 0.25 g/cc a aproximadamente 0.5 g/cc, un peso base desde aproximadamente' 200 g/m2 a aproximadamente 500 g/m2, una elasticidad mayor a aproximadamente 0.7 g-1, una energía de potencia de secado normalizada de al menos aproximadamente 6000 ergs/g y una energía de absorción por capilaridad normalizada de al menos aproximadamente 3000 ergs/g. Este material en esencia consiste de aproximadamente 60% en peso a aproximadamente 90% de fibras celulósicas al menos algunos de las cuales se obtienen de pulpa que tiene un valor Kappa inferior a aproximadamente 100, en donde al menos algunas de las fibras celulósicas tienen una cristalinidad relativa inferior a aproximadamente 60%; de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 40% en peso de material super absorbente; y una capa de tisú que comprende aproximadamente 3% en peso a aproximadamente 20% en peso del material absorbente. El tisú de preferencia es tisú cresponado. Un material absorbente de acuerdo con todas las modalidades se realiza utilizando fibras celulósicas que tienen una cristalinidad relativa de preferencia inferior a aproximadamente 60%. Más preferiblemente, las fibras celulósicas tienen una cristalinidad relativa inferior a aproximadamente 50% y aún más preferiblemente una cristalinidad relativa inferior a aproximadamente 40%.
Al menos algunas de las fibras celulósicas se obtienen de pulpa que tiene un valor Kappa inferior a aproximadamente 75, 50 o 25 a 10'. Más preferiblemente, el valor Kappa es inferior a 5 o 2.5. En una modalidad preferida, al menos algunas de las fibras celulósicas se elaboran por un procedimiento que incluye la etapa de tratar una suspensión liquida de pulpa a una temperatura de aproximadamente 15 °C a aproximadamente 60°C, con una solución de sal de metal alcalino acuosa que tiene una concentración de sal de metal alcalino desde aproximadamente 2% en peso a aproximadamente 25% en peso de la solución por un período de tiempo en la gama de aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 60 minutos. En otra modalidad, al menos algunas de las fibras celulósicas se han secado por evaporación instantánea. El material de la presente invención tiene superiores propiedades absorbentes. El material tiene una energía de potencia de secado normalizada de al menos 6000 ergs/g. De preferencia, la energía de potencia de secado normalizada del material es mayor que aproximadamente 7000, 8000, 9000 o 10,000 ergs/g. Más preferiblemente, la potencia de secado normalizada está entre aproximadamente 6000 ergs/g y aproximadamente 16,000 ergs/g. El material tiene una energía de absorción por capilaridad normalizada de al menos 3000 ergs/g. De preferencia, la energía de absorción por capilaridad normalizada es mayor que aproximadamente 3,500, 4,000, 5000 o 7,500 ergs/g. Más preferiblemente, la energía de absorción por capilaridad normalizada está entre aproximadamente 3,000 ergs/g y aproximadamente 10,000 ergs/g. En una modalidad especialmente preferida, el material de esta invención tiene una energía de potencia de secado normalizada de al menos 6,000 ergs/g y una energía de absorción por capilaridad de al menos aproximadamente 3000 ergs/g. Un material absorbente de acuerdo con la presente invención es flexible. La flexibilidad definida como la inversa de la rigidez es mayor que aproximadamente 0.7 g-1.~ De preferencia, la elasticidad es mayor que aproximadamente 0.8, 0.9 o 1.0 g"1. El material absorbente en forma más preferible tiene una elasticidad mayor que aproximadamente 0.7 g_1, una energía de potencia de secado normalizada mayor a aproximadamente 6,000 ergs/g y una energía de absorción por capilaridad normalizada mayor a aproximadamente 3,000 ergs/g. Un material absorbente especialmente preferido de esta invención tiene una densidad de aproximadamente 0.3 g/cc a aproximadamente 0.45 g/cc, un peso base de aproximadamente 200 g/m2 a aproximadamente 500 g/m2, una elasticidad mayor a aproximadamente 0.9 g"1, una energía de potencia de secado normalizada mayor a aproximadamente 6,000 ergs/g y una energía de absorción por capilaridad normalizada mayor a aproximadamente 3,000 ergs/g. La presente invención además proporciona artículos absorbentes que incluyen un material absorbente de esta invención. De preferencia, el artículo absorbente es un pañal, un producto de higiene femenina o un dispositivo de incontinencia. BREVE DESCRIPCIÓN D? LOS DIBUJOS "" En los dibujos, que forman una porción de la especificación : La Figura 1 es una ilustración esquemática de los medios para colocar al aire material absorbente de la presente invención utilizando 4 cabezas de colocación al aire, seguidas por medios para compactar el material colocado al aire . La Figura 2 muestra modalidades de 3 y 4 estratos de un material absorbente de la presente invención, para utilizar como un núcleo absorbente en un producto de higiene femenina. La Figura 3 muestra una modalidad de 3 y 4 estratos de un material absorbente de la presente invención para utilizar en un pañal o un dispositivo de incontinencia .
La Figura 4 es una ilustración esquemática de un dispositivo para medir las propiedades de absorción por capilaridad de material absorbente . La Figura 5 es un trazo representativo de absorción de fluido contra distancia obtenida en una prueba de absorción por capilaridad a 45°. La Figura 6 es una ilustración esquemática de un dispositivo utilizado para medir la potencia de secado de materiales absorbentes . La Figura 7 es un trazo representativo de absorción de fluido contra presión hidrostática que se obtiene en una prueba de potencia de secado. La Figura 8 es un difractograma de rayos x representativo de las fibras celulósicas utilizadas en un material absorbente de la presente invención. La Figura 9 es un difractograma de rayos x compuesto de 4 fibras celulósica diferentes empleadas en materiales absorbentes de esta invención. Descripción Detallada de la Invención La presente invención proporciona material -nudoso, absorbente, que es particularmente bien adecuado para utilizar como núcleos en artículos absorbentes tales como pañales, productos de higiene femenina, dispositivos de incontinencia y semejantes. Un material absorbente también puede utilizarse como un núcleo absorbente y en cualquier dispositivo utilizado para absorber exudados corporales (por ejemplo orina, leche materna, sangre, suero) . De esta manera, el material puede incorporarse en cojines para el pecho, para madres lactantes o utilizarse como un material absorbente en toallas quirúrgicas (por ejemplo toallas) o vendas para heridas. El material de la presente invención es una mezcla de fibras celulósicas y opcionalmente super absorbente dispuesto en y entre fibras de' esa pulpa. Un material de esta invención tiene una combinación única de características de elasticidad, resistencia y absorbencia que la hace particularmente adecuada para utilizar en artículos absorbentes. Un material absorbente de la presente invención puede utilizarse directamente por un fabricante del artículo absorbente sin necesidad por ningún procesamiento adicional para ese fabricante aparte de cortar o doblar al tamaño y forma deseados para el artículo absorbente. La presente invención se refiere a un material absorbente que es suave, delgado y de alta densidad. Adicionalmente, el material tiene propiedades de absorción mejoradas y firmemente atrapa material super absorbente en la red de fibras sin el uso de agua, productos químicos, aglutinantes, adhesivos, resinas termoplásticas, fibras aglutinantes termoplásticas, materiales formadores complejos o semejantes. El material absorbente tiene suficiente integridad (resistencia) para ser procesado en equipo de fabricación de productos desechables convencional sin ruptura de las fibras . En un aspecto, la presente invención proporciona un material absorbente que contiene aproximadamente 40 % en peso a aproximadamente 100% en peso de fibras. celulósicas y de preferencia 0% en peso a aproximadamente 60% en peso de material super absorbente. El material absorbente tiene un contenido de agua inferior a aproximadamente 10% en peso. Como se emplea aquí, la frase "por ciento en peso" significa peso de substancia por peso de material final como se determina bajo condiciones ambiente. A manera de ejemplo, 10% en peso del material super absorbente significa 10 g/m2 de material super absorbente por 100 g/m2 como base en peso del material absorbente. Fibras celulósicas que pueden emplearse en un material de la presente invención son bien conocidas en la técnica e incluye pulpa de madera, algodón, lino y musgo de pantano. La presente invención también contempla que puedan incorporarse en el artículo absorbente fibras sintéticas cortas (hasta aproximadamente 10%) . Se prefiere pulpa de madera. Pueden obtenerse pulpas de pulpas mecánicas o quimiomecánicas, de sulfito, kraft, materiales de rechazado de pulpado, pulpas de solvente orgánico, etc. Son útiles tanto especies de madera suave como madera dura.
Se prefieren pulpas de madera suave. No es necesario tratar .las fibras celulósicas con agentes químicos de desprendimiento de unión, agentes de entrelazamiento y semejantes para utilizar en la presente invención. Como se estableció anteriormente, una fibra celulósica preferida para utilizar en el presente material es pulpa" de madera. Pulpa de madera preparada utilizando un procedimiento que reduce el contenido de lignina de la madera, se prefiere. De preferencia, el contenido de lignina de la pulpa es inferior a aproximadamente 16%. Más preferiblemente el contenido de lignina es inferior a aproximadamente 10%. Aún más preferiblemente el contenido de lignina es inferior a aproximadamente 5%. De preferencia en particular, el contenido de lignina es inferior a aproximadamente 1% . Como es bien conocido en la especialidad, el contenido de lignina se calcula a partir del valor Kappa de la pulpa. El valor Kappa se determina utilizando un procedimiento de prueba standard bien conocido (Prueba TAPPI 265-cm 85) . El valor Kappa de una modalidad de pulpas se mide y el contenido de lignina se calcula utilizando la prueba TAPPI 265-cm 85. El musgo de pantano se encuentra que tiene un valor Kappa de aprxoximadamente 104 y un contenido de lignina de aproximadamente 13.5 %. Pulpa CTMP se encuentra que tiene un valor Kappa de aprxoximadamente 123 y un contenido de lignina de aproximadamente 16 %. Pulpa preparada de madera blanda usando ya los métodos de sulfito o kraft tiene un valor Kappa de aprxoximadamente 1.1 y un contenido de lignina de aproximadamente 0.15 %. Cuando ésta última pulpa se trata utilizando el método de extracción cáustico frío, el valor Kappa se encuentra que es de aproximadamente 0.97 y el contenido de lignina de aproximadamente 0.12 %. Para utilizar en la presente invención, fibras celulósicas de preferencia se obtienen a partir de pulpa de madera que tiene un valor Kappa inferior a aproximadamente 100. Aún más preferiblemente, el valor Kappa es inferior a aproximadamente 75, 50, 25 o 10. Mas preferiblemente, el valor Kappa es inferior a aproximadamente 2.5. Hay ciertas otras características de la pulpa de madera que la hacen particularmente adecuada para utilizar en material absorbente de la- presente invención. La celulosa en la mayoría de las pulpas de madera tiene una alta cristalinidad relativa (mayor a aproximadamente 65%) . En un presente material, el uso de pulpa de madera como cristalinidad relativa inferior a aproximadamente 65% se obtuviera. Más preferiblemente, la cristalinidad relativa es inferior a 50%. En particular, la cristalinidad relativa es inferior a aproximadamente 40%. Similarmehte, se prefieren pulpas que tienen un valor de ensortijado de fibras incrementado.
Medios para tratar pulpas para optimizar estas características son bien conocidas en la especialidad. A manera de ejemplo, el tratar pulpa de madera con amoníaco líquido se conoce que disminuye la cristalinidad relativa e incrementa el valor de ensortijado de fibras.. El secado por evaporación instantánea se conoce que- incrementa el valor de ensortijado de fibras de la pulpa y disminuye la cristalinidad. El tratamiento cáustico en frío de la pulpa también- incrementa el ensortijado de las fibras y disminuye la cristalinidad relativa. Se. conoce. que el entrelazamiento químico disminuye la cristalinidad relativa. Se prefiere que las fibras celulósicas empleadas para producir el material de esta invención se obtengan al menos en parte utilizando tratamiento cáustico frío o secado por evaporación instantánea. Una descripción del proceso de extracción cáustico en frío puede encontrarse en' la Solicitud de Patente de los E.U.A. de propiedad común No. de Serie 08/370,571 presentada en enero 18 de 1995, esta solicitud es una solicitud de continuación-en-parte de la solicitud de patente de los E.U.A. No. de Serie 08/184,377 presentada en enero '21 de 1994. Las descripciones de ambas de estas solicitudes se incorporan completamente aquí por referencia.
Brevemente, se lleva a cabo un tratamiento cáustico típico a una temperatura inferior a aproximadamente 60°C, pero de preferencia a una temperatura inferior a 50°C, y más preferiblemente a una temperatura entre aproximadamente 10 a 40°C. Una solución de sal de metal alcalino preferida es una solución de hidróxido de sodio recientemente elaborada o como un sub-producto de solución en una operación de fábrica de papel o pulpa, por ejemplo licor blanco hemicáustico, licor blanco oxidado y semejantes. Otros metales alcalinos tales como hidróxido de amonio e hidróxido de potasio y semejantes pueden emplearse. Sin embargo, desde un punto de vista de costo, la sal preferible es hidróxido de sodio. La concentración de sales de metales alcalinos típicamente está en un rango desde aproximadamente 2 a aproximadamente 25% en peso de la solución, y de preferencia de aproximadamente 6 a aproximadamente 18% en peso. Pulpas para aplicaciones de rápida absorción con alta proporción, de preferencia se tratan con concentraciones de sales de metales alcalinos, de aproximadamente 10 a aproximadamente 18% en peso. Como es bien conocido en la especialidad, el secado por evaporación instantánea es un método para secar pulpa en el que se deshidrata parcialmente la pulpa, fibriza y alimenta en una corriente de aire caliente que provoca que la humedad contenida en la pulpa sea evaporada instantáneamente. Brevemente, en un inicio la pulpa a una consistencia de 30 a 45% (que contiene 55 al 30% de agua) se transporta directamente en un esponjador (por ejemplo un refinador de disco) en donde se emplea acción mecánica para fibrizar (romper y separar) y dispersar las fibras del sistema de secado por evaporación instantánea. Una vez descargada del dispositivo esponjador, la pulpa fibrizada se alimenta a un sistema de secado por evaporación instantánea. El propio sistema de secado está constituido por dos etapas, cada una de las cuales consiste de dos torres de secado. La fibra se transporta a través de las torres de secado por altas velocidades de aire caliente. La temperatura de entrada de aire para la primer etapa es aproximadamente 240 a 260°C, mientras que la temperatura de aire de entrada para la segunda etapa es de aproximadamente 100 a 120°C. Después de cada etapa de secado, la pulpa y el aire caliente luego se transportan en un separador ciclón, en donde el aire caliente, que ahora contiene humedad evaporada de la pulpa, se descarga verticalmente. Las temperaturas de descarga para la primer etapa, en este caso son aproximadamente 100 a 120°C, y las temperaturas de descarga para la segunda etapa son aproximadamente 90 a 100°C. Al mismo tiempo, un ventilador para manejo de materiales extrae las fibras de pulpa a través del cono de ciclón y continúa a la siguiente parte del sistema.
Finalmente, siguiendo el separador ciclón de segunda etapa, la pulpa seca se pasa a través de una etapa de enfriamiento que consiste de un ventilador de enfriamiento, que transporta aire ambiente, y un separador ciclón de enfriamiento final. El tiempo de residencia para todo el sistema, incluyendo ambas etapas de secado, separación de ciclón, y enfriamiento, es de aproximadamente 30 a 60 segundos al gasto de alimentación empleado (1.5 kg de material seco por minuto) . Un lado descendente a producir una fibra seca por evaporación instantánea utilizando el tipo de sistema descrito anteriormente, es la producción de haces de fibras localizados en el producto final. Haces de fibras se forman durante la fibrización de la pulpa por acción mecánica dentro del dispositivo esponjador. El sistema anterior utiliza un refinador de disco que consiste de dos placas circulares ranuradas a un ancho de espacio determinado, en este caso 4 mm. Una placa está en una posición fija mientras que la otra placa gira a altas velocidades. La pulpa se alimenta al espacio entre las dos placas y la rotación de la placa resulta en la separación de fibras sobre las ranuras. Desgraciadamente, conforme la pulpa se fibriza, algunas de las fibras individuales tienden a quedar enmarañadas entre sí, formando pequeños haces que consisten de varias fibras individuales.
Conforme estas fibras enmarañadas se secan por evaporación instantánea y se retira la humedad, los enmarañamientos se aprietan y endurecen para formar haces de fibras localizados a través de la pulpa seca por evaporación instantánea. La presencia de grandes cantidades de estos haces de fibras localizados dentro de los productos colocados al aire finales producidos utilizando la pulpa seca por evaporación instantánea, pueden resultar en una reducción de las características físicas de los productos y su desempeño. El número de haces de fibras localizados pueden reducirse substancialmente al utilizar pulpa extraída con cáustico frío. Un material absorbente de la presente invención puede contener cualquier material super absorbente, estos materiales super absorbentes son bien conocidos en la especialidad. Como se emplea aquí el término "material super absorbente" significa un material polimérico insoluble substancialmente en agua, capaz de absorber grandes cantidades de fluido en relación a su peso. El material super absorbente puede estar en la forma de materia en partículas, hojuelas, fibras y semejantes. Formas de partículas ejemplares incluyen granulos, partículas pulverizadas, esferas, agregados y aglomerados. Materiales super absorbentes ejemplares y preferidos incluyen sales de ácido poliacrílico entrelazado tales como poliacrilato. de sodio, materiales super absorbentes están comercialmente disponibles (Stockhausen GmbH, Krefeld, Alemania) . De acuerdo con una modalidad preferida, el material contiene aproximadamente 40 a aproximadamente 100% en peso de fibras celulósicas y más preferible de aproximadamente 60 a 80% en peso de fibras celulósicas. Este material de preferencia contiene aproximadamente 0 a aproximadamente 60% en peso de material super absorbente y más preferible de aproximadamente 20 a aproximadamente 40% en peso de material super absorbente . Un material absorbente se elabora utilizando medios de colocación al aire bien conocidos en la técnica (ver Figura 1) . De acuerdo con la Figura 1, fibras celulósicas (por ejemplo pulpa) , se procesan utilizando un molino de martillos para individualizar las fibras. Las fibras individualizadas se mezclan con granulos de material super absorbente en un sistema de mezclado 1 y transportan neumáticamente en una serie de cabezas de formación 2. La distribución y mezclado de materiales absorbentes pueden controlarse por separado para cada -cabeza de formación. La circulación controlada de aire y agitadores con paletas en cada cámara, producen una mezcla uniforme y distribución de pulpa y material super absorbente . El material super absorbente puede mezclarse completa y homogéneamente a través de la trama o quedar contenido solo en extractos específicos al distribuirlo a cabezas de formación selectas. Fibras (y material super absorbente) de cada cámara de formación se depositan al vacío sobre un alambre de formación 3 , de esta manera formando una trama absorbente en capas . La trama subsecuentemente se comprime utilizando calandrias calentadas 4 para lograr la densidad deseable. La trama densificada se devana en un rodillo 5 utilizando equipo de devanado convencional . El alambre de formación 3 se cubre con tisú para reducir la perdida de material. La capa de tisú de preferencia se incorpora en el material formado. Materiales tisú convenientes para utilizar en productos absorbentes son bien conocidos por aquellos con destreza ordinaria en la especialidad. Este tisú ejemplar y preferido se elabora de pulpa de madera blanqueada y tiene una permeabilidad al aire de aproximadamente 128,856 a 141,600 cm3/segundo (273 a 300 cfm (pies cúbicos por minuto) ) . La resistencia a la tracción del tisú es tal que retiene la integridad durante deformación y calandrado del material absorbente. Resistencias a la tracción MD y CD convenientes expresadas en newtons/metro son de aproximadamente 100 a 130 y 40 a 60, respectivamente. Tisú para utilizar en materiales absorbentes para colocación al aire está comercialmente disponible (por ejemplo Duni AB Suecia) . En una modalidad preferida, el tisú es tisú crepé que tiene un número suficiente de pliegues por unidad de longitud para permitir una elongación de la dirección de la máquina de entre 15 y 30% (como se determina por el método de prueba SCAN P44 : 81) . Un material absorbente de la presente invención es de alta densidad y tiene una densidad mayor a aproximadamente 0.25 g/cc. En modalidades preferidas, el material tiene una densidad en la gama de aproximadamente 0.25 g/cc a aproximadamente 0.50 g/cc. Más preferiblemente, la densidad es de aproximadamente 0.30 g/cc a aproximadamente 0.45 g/cc. En forma particularmente preferible, la densidad es de aproximadamente 0.35 g/cc a aproximadamente 0.45 g/cc. Absorbentes colocados al aire típicamente se producen con una baja densidad. Para lograr superiores niveles de densidad, tal como se prefiere en el material de la presente invención, el material colocado al aire se compacta utilizando calandriados como se ilustra en la Figura 1. La compactación se logra utilizando medios bien conocidos en la especialidad. Típicamente, dicha compactación se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 100°C y una presión aproximada de 130 newtons por milímetro. El rodillo de compactación superior típicamente se elabora de acero mientras que el rodillo de compactación --inferior típicamente es un rodillo flexible que tiene una dureza aproximada de 85 SH D. Se prefiere que tanto los rodillos de compactación superior como inferior sean lisos, aunque el rodillo superior puede tener grabado poco profundo. Como se establece a continuación en los ejemplos, el uso del rodillo superior grabado puede resultar en la formación de un material que tiene más lentas velocidades de absorción de fluido. La preferencia para calandrar con rodillos lisos es sorprendente a la luz de las enseñanzas de la Patente de los E.U.A. No. 5,516,569, que ilustra que este calandrado resulta en incrementada rigidez Gurley y daño al material absorbente . Un material absorbente de alta densidad de la presente invención que contiene material super absorbente, es sorprendente e inesperadamente elástico. Este material tiene una proporción de rigidez Gurley medida en miligramos (mg) a densidad, medida en gramos por cm3 (g/cc) inferior a aproximadamente 4,000. En modalidades preferidas, esta proporción de rigidez Gurley a densidad es inferior a aproximadamente 3,200 y más preferiblemente inferior a 3, 000. La rigidez Gurley mide la rigidez de materiales absorbentes . Entre mayor sea el valor de la rigidez Gurley, más rígido e inflexible es el material, la inversa de rigidez Gurley, expresada como gramos inversos (g_1) , de esta manera es una medida de la suavidad, capacidad de doblado y flexibilidad de materiales absorbentes. El término "elasticidad", se emplean aquí para describir estas características de suavidad, flexibilidad y capacidad de doblado. La elasticidad se define y expresa como la inversa de la rigidez Gurley y tiene unidades de g-1) . Como se establece a continuación en los ejemplos, la elasticidad se determina en material absorbente de la presente invención así como el material núcleo absorbente a partir de dos pañales desechables comercialmente disponibles. La elasticidad se determina en una cantidad de diferentes densidades. El material de la presente invención es substancial y significativamente más elástico que el material comercialmente disponible existente a toda densidad probada. El material de la presente invención tiene una elasticidad inferior a 0.5 g_1. De preferencia, la elasticidad es mayor que 0.8, 0.9 o 1.0 g_1. Un material absorbente de la presente invención es fuerte o resistente a la luz de su elasticidad. La integridad de cojín es una medida bien conocida de la resistencia de material absorbente. Un material de la presente invención demuestra resistencia (alta integridad de cojín sobre un amplio rango de densidades) ver los siguientes ejemplos. Para una densidad dada dentro del rango de 0.25 a 0.50 g/cc, material de la presente invención tiene una integridad de cojín significativamente mayor (aproximadamente 2 a 3 veces) que los materiales comercialmente disponibles probados . Un material absorbente de la presente invención puede prepararse sobre un amplio rango de pesos base sin afectar adversamente su suavidad o resistencia. . De esta manera, el material puede tener un peso base en la gama de aproximadamente 50 g/m2 a aproximadamente 700 g/m2. En una modalidad preferida, el peso base está en el rango de aproximadamente 100 g/m2 a aproximadamente 500 g/m2 y más preferible de aproximadamente 100 g/m2 a aproximadamente 250 g/m2 o de preferencia 350 g/m2 a aproximadamente 450 g/m2. Además de ser elástico y fuerte, un material absorbente de la presente invención tienen superiores propiedades absorbentes cuando se compara con materiales existentes . Las propiedades absorbentes de los materiales pueden evaluarse en diversas formas. De relevancia particular para los fabricantes de artículos absorbentes es la capacidad del material en absorber grandes cantidades de fluido contra una carga y distribuir ese fluido lejos del punto de entrada del fluido. La absorción por capilaridad es la capacidad de un material absorbente para dirigir fluido lejos del punto de entrada de fluido y distribuir ese fluido a través del material. Un material absorbente de esta invención tiene propiedades de absorción por capilaridad superiores sorprendentes, cuando se compara con núcleos absorbentes de materiales absorbentes comercialmente disponibles (por ejemplo pañales HuggiesMR o PampersMR) . Como se describe en detalle a continuación en los ejemplos, las propiedades de absorción por capilaridad de dos modalidades de la presente invención, absorbieron por capilaridad cantidades substanciales de fluido por más de 15.24 cm (6") desde el punto de entrada del fluido. En un peso base de 400 g/m2, 20% en peso de material super absorbente, la distribución de absorción por capilaridad a 45° a 12.70 cm (5") fue de aproximadamente 8 gramos de fluido por gramo de material . Ese mismo material tuvo una distribución de absorción por capilaridad a 17.78 cm (7") de aproximadamente 1.7 gramos de fluido. Similares propiedades de absorción por capilarídad se vieron en un material absorbente de 600 g/m2 en peso base, 40% en peso de la presente invención. En contraste, el núcleo de un pañal HuggiesMR o PampersMR a un peso base y contenido super absorbente similar, tuvo una distribución de absorción por capilaridad a 15.24 cm (6") inferior a un gramo de un fluido por gramo de material . Ningún núcleo de pañal comercialmente disponible distribuyó cantidad substancial alguna del fluido más allá de 15.24 cm (6") .
La capacidad de absorción por capilaridad de un material absorbente puede caracterizarse mejor al expresar las propiedades de absorción por capilaridad sobre toda la longitud de una muestra probada. Como se establece en detalle a continuación en los Ejemplos, al calcular la cantidad total del fluido absorbido y absorbido por capilaridad por una muestra de prueba (calculando las áreas bajo una gráfica de fluido absorbido contra distancia) , puede calcularse una energía de absorción por capilaridad (la capacidad del material absorbente para realizar el trabajo de absorción) . Debido a que la absorción en parte es una función del contenido de material super absorbente, esa energía puede normalizarse para el contenido de material super absorbente . El valor resultante se refiere aquí como "energía de absorción por capilaridad normalizada" y tiene las unidades ergs/g. Como se establece en detalle a continuación en el ejemplo 6, la energía de absorción por capilaridad normalizada se determina para material absorbente de la presente invención así como material absorbente comercialmente disponible. Los datos muestran que un material absorbente de la presente invención tiene energía de absorción por capilaridad normalizada de al menos aproximadamente 3,000 ergs/g. Más preferiblemente, la energía de absorción por capilaridad normalizada es mayor que aproximadamente 3,500, 4,000, 5,000 o 7,500 ergs/g. Más preferiblemente, el material absorbente de la presente invención tiene una energía de absorción por capilaridad normalizada de aproximadamente 3,000 a aproximadamente 10,000 ergs/g. Estos valores puede verse que son significativamente más grandes que los valores obtenidos de otros materiales . Es importante que un material absorbente diseñado para utilizar en los artículos tales como pañales, productos de higiene femenina y dispositivos de incontinencia, sean capaces de absorber fluido contra un gradiente de presión hidrostática. Una medida de esta capacidad absorbente es potencia de secado, que mide la absorción de fluido contra una presión hidrostática negativa que se aplica a una fuente de fluido. La prueba de potencia de secado se describe en general por Burgeni y colaboradores, Textile Research Journal 37:362, 1967 y en detalle a continuación en el Ejemplo 7. Como fue el caso para la energía de absorción por capilaridad, al calcular la cantidad total de fluido absorbido durante la prueba de potencia de secado (calculando el área bajo un trazo de fluido absorbido contra presión) , el trabajo realizado por el material de prueba puede ser calculado . Como se emplea aquí, la frase "energía de potencia de secado" se refiere a este trabajo de energía de secado. Las unidades de energía de potencia de secado son ergs/g. La energía de potencia de secado corregida para contenido de material super absorbente se refiere aquí como "energía de potencia de secado normalizada" . La energía de potencia de secado normalizada se determina para material absorbente de la presente invención así como una cantidad de materiales comercialmente disponibles . Los datos muestran que el material absorbente de esta invención tiene una energía de potencia de secado normalizada de al menos 6,000 ergs/g. De preferencia, la energía de potencia de secado normalizada es mayor que aproximadamente 7,000, 8,000, 9,000 o 10,000 ergs/g. Más preferiblemente, el material de la presente invención tiene una energía de potencia de secado normalizada desde aproximadamente 6,000 a aproximadamente 16,000 ergs/g. La combinación única de resistencia, capacidad absorbente y elasticidad vista en el material absorbente presente tiene ventajas significativas para un fabricante de artículos absorbentes. Típicamente, este fabricante adquiere pulpa y tiene que procesar la pulpa en línea en su planta de fabricación conforme se produce el artículo final (por ejemplo pañal, toalla sanitaria) . Estas etapas de procesamiento pueden incluir desfibrado de la pulpa, agregando super absorbente y semejantes. En un sistema en línea, la rapidez con la cual pueden llevarse a cabo estas etapas se limita por la lentitud de las diversas etapas.
Un ejemplo de una pulpa que requiere estas etapas de procesamiento (por ejemplo desfibrado) se describe en la patente de los E.U.A. No. 5,262,005. La necesidad del fabricante por desfibrar o de otra forma procesar material existente en línea significa que el proceso de producción total substancialmente es más complejo. Además, el fabricante debe adquirir, mantener y operar el equipo requerido para llevar a cabo estas etapas de procesamiento. El costo de producción total de esta manera se incrementa. Un material absorbente de la presente invención puede incorporarse directamente en un artículo absorbente deseado sin necesidad por estas etapas de procesamiento. El fabricante del artículo absorbente no tiene que desfibrar o de otra forma tratar los materiales de la presente invención en forma alguna aparte de configurar el material en la forma deseada. De esta manera, el fabricante puede acelerar el proceso de ensamblado y lograr ahorros substanciales en costo y tiempo. El material de esta invención puede formarse con una capa simple de fibras celulósicas mezcladas y material super absorbente o colocado al aire como una pluralidad de capas o estratos. En otra modalidad, el material se forma como dos capas . Cada una de las capas puede contener ~ fibras celulósicas y material super absorbente aunque es posible limitar el material super absorbente a solo una capa . Un material preferido de la presente invención se coloca al aire como tres o cuatro láminas o estratos . Esos estratos incluyen una capa de fondo, una o dos capas medias y una capa superior. Modalidades preferidas de material de 3 y 4 capas se establecen a continuación. El material super absorbente puede incluirse en cualquiera o todas las capas. La concentración (% en peso) de material super absorbente en cada capa puede variar como puede la naturaleza del material super absorbente particular) . Material de cinco o más capas también se contempla por esta invención. Una característica inesperada del material de esta invención es su capacidad por retener el material super absorbente cuando se somete a tensión mecánica. En contraste con materiales núcleo formados convencionalmente, el material de la presente invención retiene más de 85% en peso de su contenido de material super absorbente cuando se somete a 10 minutos de agitación rigurosa (ver por ejemplo 4) . De preferencia, un material de esta invención retiene más de 90%, de preferencia más de 95% y en particular más de 99% de su material super absorbente bajo estas tensiones mecánicas . Incluso cuando se prepara a partir de múltiples capas, el espesor final del material formado es bajo. El espesor puede variar de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 2.5 mm. En una modalidad preferida, el espesor es de aproximadamente 1.0 mm a aproximadamente 2.0 mm y más preferible de aproximadamente 1.25 mm a ^aproximadamente 1.75 mm. Una modalidad de un material absorbente de la presente invención es particularmente bien adecuada para utilizar en productos de higiene femenina (ver Figura 2) . Tal material tiene un peso de aproximadamente 100 g/m2 a aproximadamente 250 g/m2 y una densidad de entre aproximadamente 0.25 y 0.5 g/cc. Más preferiblemente, la densidad es de aproximadamente 0.3 g/cc a aproximadamente 0.45 g/cc y en particular aproximadamente 0.4 g/cc. En una modalidad, un material para utilizar en un producto de higiene femenina es colocado al aire como tres estratos: una capa de fondo de pulpa (sin super absorbente) con un peso base aproximado de 25 g/m2; una capa media con un peso base aproximado de 150 g/m2 y que contiene de aproximadamente 10 g/m2 a aproximadamente 30 g/m2 de super absorbente y de aproximadamente 120 g/m2 a aproximadamente 140 g/m2 de pulpa; y una capa superior de pulpa (sin super absorbente) con un peso base aproximado de 25 g/m2. Respecto al peso base total del material, el nivel de super absorbente está en la gama de aproximadamente 5 a aproximadamente 15% en peso (g/m2 de super absorbente por g/m2 de material) . De preferencia, el nivel de super absorbente es de aproximadamente 7.5% en peso a aproximadamente 12.5 % en peso del material . Más preferiblemente, el material contiene de aproximadamente 10% en peso de super absorbente. De esta manera, la capa media del material, de preferencia contiene aproximadamente 15 g/m2 a aproximadamente 25 g/m2 de super absorbente y de aproximadamente 125 g/m2 a aproximadamente 135 g/m2 de pulpa, y más preferible aproximadamente 20 g/m2 de super absorbente y de aproximadamente 130 g/m2 de pulpa. La capa media que contiene pulpa y super absorbente puede colocarse como una mezcla homogénea o como una mezcla heterogénea en donde el nivel de super absorbente varía con proximidad a la capa de fondo. En otra modalidad, el material se coloca al aire como cuatro estratos. En esta modalidad, la capa media referida previamente se reemplaza con dos capas medias : una primer capa media adyacente a la capa superior y una segunda capa media adyacente a la capa de fondo . Cada una de la primer y segundas capas medias independientemente comprende de aproximadamente 10 a aproximadamente 30 g/m2 de super absorbente y de aproximadamente 40 g/m2 a aproximadamente 65 g/m2 de pulpa. Cuando se desea mantener fluido absorbido alejado de la parte superior del producto de higiene femenina (es decir lejos de la superficie del artículo en proximidad más cercana a la usuaria) , la cantidad de super absorbente de la primer y segunda capas medias se ajusta de manera tal que hay un nivel superior super absorbente en la segunda capa media. El superabsorbente en la primer y segunda capas medias pueden ser igualeso diferentes super absorbentes . Otra modalidad de un material absorbente de la presente invención es particularmente bien adecuada para utilizar en pañales y productos de incontinencia (Figura 3) . Debido a que se espera que estos artículos absorban y retengan más grandes cantidades de fluidos pero viscoso que un artículo de higiene femenina, tal material es más pesado y de esta_ manera tiene un peso base preferido dé aproximadamente 150 g/m2 a aproximadamente 450 g/m2 La densidad total de ese material está entre aproximadamente 0.3 g/cc y 0.5 g/cc. Más preferiblemente la densidad total es de aproximadamente 0.25 g/cc a aproximadamente 0.45 g/cc y en particular aproximadamente 0.4 g/cc. En una forma similar a aquella descrita anteriormente, un material adecuado para utilizar en pañales puede ser colocado al aire como dos, tres o cuatro estratos. Cuando se emplean tres estratos, una capa de fondo tipo peso base aproximado de 50 g/m2; una capa media tiene un peso base de- aproximadamente 300 g/m2 y contiene de aproximadamente 40 g/m2 a aproximadamente 200 g/m2 de super absorbente y de aproximadamente 100 g/m2 a aproximadamente 260 g/m2 de pulpa; y una capa superior tiene un peso base de aproximadamente 50 g/m2. De preferencia, la capa media contiene de aproximadamente 70 g/m2 a aproximadamente 170 g/m2 de super absorbente y de aproximadamente 130 g/m2 a aproximadamente 230 g/m2 de pulpa. Aún más preferiblemente, la capa media contiene aproximadamente 80 g/m2 de super absorbente y aproximadamente 220 g/m2 de pulpa o aproximadamente 160 g/m2 de super absorbente y aproximadamente 140 g/m2 de pulpa. La capa media que contiene pulpa y super absorbente puede ser colocada como una mezcla homogénea o como una mezcla heterogénea, en donde el nivel de super absorbente varía con la proximidad a la capa de fondo. En una modalidad de cuatro estratos, la capa media se reemplaza con una primera y segunda capa medias orientadas como se estableció anteriormente . Cada una de la primera y segunda capas medias independientemente contienen de aproximadamente 20 g/m2 a aproximadamente 100 g/m2 de super absorbente y de aproximadamente 50 g/m2 a aproximadamente 130 g/m2 de pulpa. En una modalidad preferida, la segunda capa media tiene un nivel de super absorbente superior que la primer capa media. De esta manera, el material absorbente formado tiene una tendencia para mantener fluido absorbido alejado de la superficie del cuerpo de la usuaria del artículo. El super absorbente en la primer y segunda capas medias puede ser un material igual o diferente. Un material absorbente para la presente invención puede incorporarse en un absorbente como una estructura de una sola o múltiples capas. Medios para formar estructuras de múltiples capas utilizando doblado son bien conocidos en la especialidad. A manera de ejemplo, una persona con destreza en la especialidad puede hacer un pliegue en "C", "G" o "Z" del material absorbente de la presente invención antes de incorporarlo en un artículo absorbente. Los siguientes ejemplos ilustran modalidades preferidas de la presente invención y no son limitantes de la especificación y reivindicaciones en forma alguna. Eiemplo 1: Un material absorbente de 400 g/m2 se produce de acuerdo con el procedimiento anterior utilizando pulpa extraída con cáustico frío. La composición total de la trama fue 60% de pulpa y 40% de material super absorbente Stockhausen T5318. Los valores de rigidez Gurley del material absorbente así como núcleos absorbentes de pañales comercialmente disponibles se midieron utilizando un probador de rigidez Gurley (Modelo No. 4171E) fabricado por Gurley Precisión Instruments de Troy, NY. El instrumento mide el momento aplicado externamente que se requiere para producir una deflexión determinada de una tira de prueba de dimensiones especificas fija en un extremo en que tiene una carga concentrada aplicada al otro extremo. Esos materiales núcleo concentrados se densificaron para lograr un rango de densidades comparable con el material de la presente invención. Los resultados se obtienen en valores "de rigidez Gurley" en unidades en miligramos. Habrá de notarse que entre mayor sea la rigidez del material, será menos flexible y por lo tanto es menos suave . La Tabla 1 presenta resultados de esta prueba. Tabla 1 Efectos de Densidad en rigidez Gurley Ejemplo 2: Materiales absorbentes de la presente invención se elaboraron con pesos base de 400 g/m2 y 600 g/m2, que contienen 20 y 40 en peso de material super absorbente, respectivamente. Propiedades de absorción por capilaridad del material y un núcleo de un pañal HuggiesMR se midieron utilizando el sistema GATS fabricado por M/K Systems de Danvers, MA. La Figura 4 ilustra la "configuración de la prueba. Una celda de prueba de absorción por capilaridad a 45° se conecta al dispositivo para medición de absorción. La celda de prueba esencialmente consiste de una unidad de suministro de fluido circular para muestra de prueba y rampa hasta 45°. La unidad de suministro de fluido tiene un canal rectangular y el nivel de líquido se mantiene a altura constante por la unidad de medición. La muestra de prueba que tiene dimensiones de 2.54 X 30.48 cm (1 X 12") se preparó. La muestra se marcó cada 2.54 cm (1") sobre la longitud de la muestra. La muestra luego se colocó en la rampa de la celda de prueba asegurando que uno de los bordes de la muestra se sumerja en el canal. La prueba se conduce por 30 minutos. La muestra se retira después "del período especificado y se corta sobre las distancias marcadas . Los trozos cortados se colocaron en platos pesados a base de aluminio pre-pesados. El plato de pesado que contiene muestras húmedas se pesó de nuevo y secó al horno a un peso constante. Al conducir un balance de masa adecuado de los datos, se determina la absorbencia de la muestra a cada 2.54 cm (1") . La siguiente Tabla 2 presenta resultados de la prueba.
Tabla 2 Absorbencia (g/g) Distancia de material material - Núcleo de absorción 400/20 600/40 pañal por HuggiesMR capilaridad (cm) pulgada 5.08 (2) 19.4 18.9 19.4 7.62 (3) 16.6 17.2 16.3 .16 (4) 15.3 15 12.4 12.70 (5) 12.2 11.9 4.9 .24 (6) 7.7 7.9 0.3 17.78 (7) 1.7 1.0 20.32 (8) 0.2 Los datos muestran que la trama absorbente de la presente invención tienen una capacidad de transportar grandes cantidades del fluido muy rápidamente desde la fuente de líquido. Estudios adicionales se realizaron utilizando un peso base de 400 g/m2, densidad de 0.40 g/cc, material super absorbente al 40 % de peso de la presente invención (Cll, C12 y C13) y los núcleos absorbentes de pañales HuggiesMR y PampersMR comercialmente disponibles; y artículos enrollados comerciales de Merfin y Concert .
Los resultados de estos estudios se resumen a continuación en la Tabla 3. Tabla 3 * g/g Los resultados muestran superior habilidad de absorción por capilaridad de un material absorbente de la presente invención, cuando se compara con el material comercialmente disponible. Puede verse que el material de la presente invención absorbe por capilaridad cantidades substanciales de fluido a una distancia mayor ---a 17.78 cm (7") . En contraste, nada del material • comercialmente disponible distribuye cantidades significantes del fluido más allá de esa distancia. Ei emplo 3 Una serie de muestras se evaluaron por la integridad del absorbente en una gama de densidades de materiales aproximadamente .20 g/cc a aproximadamente .50 g/cc. La prueba se realiza en una máquina de prueba universal Instrón. Esencialmente, la prueba mide la carga requerida para perforar a través de la muestra de prueba como se describe en el método PFI de 1981. Una muestra de "prueba que tiene dimensiones de 50 X 50 mm se sujeta por abrazadera en el aparato Instrón con un dispositivo de sujeción conveniente. Un pistón con diámetro de 20 mm que recorre a velocidad de 50 mm/minuto perforaciones de la muestra estacionaria. La fuerza requerida para perforar la muestra se mide. La siguiente Tabla 4 presenta resultados de la prueba. Tabla 4 Densidad contra integridad del núcleo Los datos anteriores claramente indican que el material absorbente producido por la invención anterior es más fuerte que los núcleos absorbentes convencionales en los pañales comerciales. Eiemplo 4 Una cantidad de material super absorbente sostenido en forma holgada en diversos materiales absorbentes, se determina al agitar el material en un agitador de tamiz Rock-Tap fabricado por W.S. Tyler Co., Cleveland OH. Núcleos absorbentes de pañales comerciales, HuggiesMR Ultra TrimMR y Pampers™ Baby-Dry • Strech, que contiene aproximadamente 40% en peso de granulos de material super absorbente, se retiran cuidadosamente y colocaron en un tamiz malla 28 (serie Tyler) . Tamices adicionales de malla 35 y malla 150 se conectaron al primer tamiz, formando una columna de tamices incrementadamente finos . La columna de tamices se tapó en ambos extremos para evitar la pérdida de fibras y/o material super absorbente . La columna de tamices se colocó en el agitador y agita por 10 minutos. La cantidad de granulos de material super absorbente agitados sueltos se soltaron por agitación de los núcleos absorbentes, "material super absorbente libre", se determina al combinar el residuo contenido en cada uno de los tamices y que separa la fibra celulósica del material super absorbente . Datos comparativos para un material absorbente presente que contiene 40% de material super absorbente se obtuvieron de manera similar. El material se formó como en el Ejemplo 1. Datos en la Tabla 5 muestran que los presentes materiales absorbentes retienen 100% de los granulos de material super absorbente, mientras que núcleos comerciales de los productos HuggiesMR y PampersMR perdieron aproximadamente 16.6% y 29.5 en peso del total de material super absorbente contenido en el núcleo.
Tabla 5 Determinación de material super absorbente libre en núcleos absorbentes.
Producto Peso Peso super material material del absorbente super super núcleo absorbente absorbente total libre libre en % HuggiesMR 22.63 g 9.05 g 1.51 g 16.6 g Ultra Trims PampersMR 20.10 g 8.04 g 2.37 g 29.5 g Baby-dry stretch Material 20.45 g 8.18 g 0.00 g 0.0 Absorbente Ei emplo 5 Material absorbente que se produce como en el Ejemplo 1, se calandria con rodillos lisos y grabados (con patrón) para lograr la densidad deseada. La capacidad de absorción del material contra diversas presiones aplicadas, se mide al colocar un peso conocido sobre el material absorbente, el peso conocido representa una presión específica contra el material absorbente, luego contactar el material absorbente con una solución salina standard (0.9%) y permitir que el material absorba fluido hasta que se alcance una condición en equilibrio. La siguiente Tabla 6 presenta resultados de la prueba: Tabla 6 Efecto de realzado en la capacidad absorbente Densidad en peso base Absorción Contra Carga (g/m2) Tipo de g/m2 g/cm3 .02 kg/cm2 .05 kg/cm2 calandria ( .3 psi) • ( .7 psi) Grabado 352 0.36 5430 4394 Liso 405 0.35 5871 4666 Grabado 546 0.34 7912 6364 Liso 596 0.35 8169 6518 Es evidente de los datos de prueba que la absorbencia de material calandrado con los rodillos en patrón es menor que el material calandrado con rodillos lisos. El rodillo de patrón esencialmente realza el material . La menor absorbencia puede deberse a daño provocado a las partículas de material super absorbente o a la introducción de árelas muy altamente densificadas en el material como resultado del realzado. Daño a granulos de material super absorbente y creación de zonas super densificadas en el material absorbente puede tener un impacto negativo en capacidad absorbente. Por lo tanto, se prefiere el calandrar el material con un rodillo liso. Eiemplo 6 Absorción por capilaridad a 45° se determina utilizando los procedimientos en el Ejemplo 2. Los siguientes grupos de muestra se probaron: (a) material absorbente de la presente invención con un peso base de aproximado de 400 g/m2 como una densidad próxima a 0.4 g/cc y variar los contenidos de material super absorbente de aproximadamente 15% en peso (muestra Cll) 28% en peso (C12) 39% en peso (Cl) o 42 % en peso (C13) ; (b) esponjado colocado al aire ligado térmico que se obtiene de Concert (Concert 500, 280, 130) o Merfin (44500); el núcleo absorbente se retira de un pañal HuggiesMR y el núcleo absorbente se retira de un pañal PampersMR. Muestra Cll, C12 y C13 se elaboran utilizando 100% de fibras tratadas con cáustico frío. Las muestras Cl se logran utilizando una mezcla de 50% de fibras tratas con cáustico frío y 50% de fibras tratadas con cáustico no frío. Por cada muestra, la cantidad de fluido absorbido por gramo de muestra se traza contra la distancia desde el origen (fuente de fluido) . Un trazo representativo se ilustra en la Figura 5. El área bajo la curva se calcula utilizando la siguiente fórmula: [ (yi) (x2-X?) + 0.5 (y2-y?) (x2-X?) + (y2) (x3-x2) + 0.5 (y3-y2) (x3-x2) +... + (yn) (Xn-Xn-x) + 0.5 (yn-yn_?) (xn-x„-?) ] en donde X. la distancia al tramo de 2.54 x ies?mo cm (i431"13 pulgada) e Y. es la_ absorbencia al tramo de 2.54 x iés?mo cm (iés?ma pulgada) . Esta área luego se multiplica por la constante gravitacional (981 cm/s2) y el seno de 45° para resultar en el valor de trabajo de ergs/g. El valor de energía derivada se normaliza para material super absorbente al dividir por el contenido de material super absorbente (% de SAP) . El resultado de estos estudios se resume a continuación en la Tabla 7.
Los datos muestran que el material de la presente demuestra superior potencia de absorción por capilaridad cuando se compara con los otros materiales . Eiemplo 7 Energía de potencia de secado normalizada. Diversos materiales absorbentes de la presente invención así como materiales absorbentes comercialmente disponibles (ver Ejemplo 6 anterior) , se examinaron para determinar su capacidad para absorber fluidos contra un gradiente de presión hidrostática negativa. Los medios empleados para determinar esta capacidad absorbente del material (referida aquí como energía de potencia de secado normalizada) se obtuvieron utilizando la prueba de potencia de secado bien conocida (referencia Burgueni y colaboradores, Textile Research Journal , 37 1967 362) .
La absorbencia se mide bajo variantes cabezas de presión hidrostática (tensión) . La energía de potencia de secado se deriva de los datos de absorbencia. La absorbencia de la muestra se mide a diversas presiones hidrostáticas negativas, es decir cabezas hidrostáticas negativas. La presión hidrostática negativa ejerce una fuerza de succión en la muestra. El material absorbente requiere tener suficiente fuerza positiva para superar la fuerza de succión negativa a fin de absorber fluido. La fuerza positiva resulta de la presión capilar de la matriz de fibras y la presión osmótica del polímero super absorbente. Conforme el material absorbente recoge fluido, disminuye la presión positiva. Se alcanza un punto cuando la fuerza positiva necesaria para compensar las fuerzas de succión---es insuficiente. Este punto se refiere como absorbencia de equilibrio y representa la cesación de la absorción. La presión hidrostática se reduce sistemáticamente en incrementos de 35 cm a 1 cm de agua, y la absorbencia de equilibrio en cada valor de tensión hidrostática se mide. A un valor de tensión hidrostática de aproximadamente un cm de agua, la red de fibras se satura completamente con el fluido de prueba y el polímero de material super absorbente se hidrata completamente. Este punto • representa máxima absorción. Una ilustración esquemática de un instrumento empleada para obtener medidas para esta caracterización se ilustra en la Figura 6. Como puede verse de la Figura 6, el instrumento comprende una fuente de fluido así como un compartimiento de muestra ajustable. La fuente de fluido comprende un depósito de fluido de nivel constante en conjunto con un depósito de suministro. El componente del deposito de fluido completo se coloca en una báscula para permitir determinación de la masa del fluido perdido o ganado por el depósito de fluido. La fuente de fluido se conecta mediante un tubo al compartimiento de muestra ajustable. El compartimiento de múltiples compuertas ajustable disponible de N-K Systems de Danvers comprende un soporte sólido en el cual se coloca un papel filtro (Whatman # 5) y una muestra de material absorbente. El -mecanismo de soporte solido junto con el filtro y la muestra se conecta a un dispositivo que permite elevar y abatir la altura de la muestra respecto a la altura del fluido en el depósito de fluido. Cuando el nivel de la muestra y el compartimiento de muestra es el mismo que en el depósito de fluido de nivel constante, hay ligero cabeza de presión hidrostática aplicada a la muestra. Conforme se eleva el nivel de muestra sobre el nivel de fluido en el depósito a nivel constante, una cabeza de presión hidrostática negativa se aplica a la muestra. La magnitud de la cabeza de presión hidrostática es igual a la diferensia en la altura entre la muestra y el depósito de fluido como se mide en cm. Las diversas muestras de material absorbente se colocaron en el instrumento y la absorción de fluido se mide sobre un rango de presiones hidrostáticas. La cantidad de fluido que se absorbe a cada presión (normalizada para el peso seco de muestra) se traza contra presión hidrostática. Un trazo representativo se ilustra en la Figura 7. El área bajo la curva del punto A a punto Y se integra. Se define la energía de potencia de secado (ergs/g) con esta área. La energía de potencia de secado normalizada se define como el valor de energía de potencia de secado dividido por el por ciento de material super absorbente en la muestra. Los resultados de estudios se resumen a continuación en la Tabla 8. Tabla 8 Los datos en la Tabla 8 muestran que materiales de la presente invención tienen superior energía de potencia de secado normalizada cuando se comparan con materiales comercialmente disponibles de densidad comparativa . Ei emplo 8 Las muestras empleadas en los Ejemplos 6 y 7 se analizaron para determinar su elasticidad. Se obtuvieron mediciones de rigidez Gurley empleando los procedimientos en el Ejemplo 1. Los datos de estos estudios se resumen a continuación en la Tabla 9. Tabla 9 Elasticidad Los datos en la Tabla 9 muestran un material de alta densidad de la presente invención tiene una elasticidad comparable con aquella de muestras comercialmente disponibles de baja densidad.
Ei emplo 9 Núcleos absorbentes se retiran cuidadosamente de pañales comerciales HuggiesMR y PampersMR. El núcleo se cortó a 35.88 cm de largo y 9.53 cm de ancho (14 1/8" por 3 3/4 ") . Los núcleos absorbentes se colocaron en .0254 mm (1.0 mil) de polietileno y taparon con una cubierta no tejida (cubierta no tejida unida en forma térmica (PGI) . De manera semejante, un material de la presente invención (base en peso de 400 g/m2, densidad de .40 g/cc, 40% en peso de material super absorbente, una mezcla de pulpa extraída con cáustico frío y pulpa extraída con cáustico no frío) se coloca en polietileno y cubre. Todas las muestras se probaron para adquisición de fluido y rehumectan utilizando procedimientos standard bien conocidos en la especialidad. Estas pruebas miden la velocidad de la solución de múltiples insultos fluidos a un punto como material absorbente y la cantidad de fluido que se re-humecta bajo carga de .04 k/cm2 (.5 psi) . Este método es adecuado para todos los tipos de material absorbente, especialmente aquellos pretendidos para aplicación de orina. Brevemente, una cantidad fija de solución salina se absorbe por un producto o material absorbente. La absorción se graba a un período de absorción y absorción por capilaridad de 30 minutos sigue. Un papel filtro y una carga de .04 kg/cm2 (.5 psi) luego se aplican a la muestra de prueba por dos minutos. El tiempo y volumen de adquisición de fluido de re-humectado se graban. Este proceso de absorción y re-humectado se repite tres veces. Cada valor se reporta junto con el promedio y desviación standard. Esta prueba mide velocidad de absorbencia y capacidad de absorción. Esta prueba se realiza en triplicado para verificar resultados. Para los presentes estudios, 50 ml salinos se emplean como la carga de fluido. Además de determinar los tipos de adquisición y las masas de re-humectado después del tercer insulto, las distancias de absorción por capilaridad por cada muestra se calculan. Los resultados de estos estudios se resumen a continuación en la Tabla 10. Tabla 10 Prueba de adquisición y rehumectado Puede verse de los datos en la Tabla 10 que a pesar de un peso de muestra reducido, el material de la presente invención muestra una longitud de absorción por " capilaridad mayor y un valor de re-humectado inferior que los materiales comercialmente disponibles . Ejemplo 11 Estudios de difracción de rayos x.
La difracción de rayos x (XRD) es una técnica empleada para determinar estructura molecular y atómica de materiales cristalinos. Para análisis XRD, una muestra se bombardea con un haz de rayos x (típicamente rayos x CuK2) . Cristales y átomos individuales dentro del plano de cristal se dispersan y difractan el haz de rayos x. Toda substancia cristalina produce un patrón de difracción único que es esencialmente una "huella dactilar" de la estructura cristalina del compuesto. Patrones de difracción se reproducen ya sea en una tira de película o como un espectro computarizado. Se efectúan comparaciones a patrones de referencia de base de datos tales como archivos JCPDS (Joint Committee on Powder Diffraction Standards) para identificar el compuesto. La cristalinidad relativa de cuatro fibras celulósicas empleadas en materiales absorbentes, se determina utilizando análisis XRD. Las cuatro muestras se prepararon por el método Kraft a partir de madera de pino sureño. Todas las muestras se comprimieron a una densidad de 0.35 a 0.40 g/cc y un peso base de 350 a 450 g/m2. Una muestra de control (A) ni se extrae con cáustico frío ni seca por evaporación instantánea. Una segunda muestra (B) se prepara a partir de pulpa que se seca por evaporación instantánea como se define previamente. Una tercer muestra (C) se prepara a partir de pulpa que se extrae con una solución al 35 % en peso fría de NaOH. Una cuarta muestra (D) se prepara a partir de pulpa que se extrae con NaOH al 16% en peso, frío. Un cuadrado de 25 mm de material se corta en cada muestra y las esquinas redondean para producir una muestra circular de aproximadamente 25 mm de diámetro. Cada muestra circular luego se monta en un disco de aluminio utilizando una cinta por ambos lados. El disco de aluminio fue de aproximadamente 25 mm de diámetro y 1 mm de espesor. La estrustura del disco - muestra luego se coloca en un soporte cuadrado y se mantiene en sitio por un anillo de retención. El ajuste de altura de muestra necesario para mantener la fuente correcta a la geometría de muestra se ajusta utilizando el anillo de retención. cada muestra luego se somete a rayos X de 2o a 40° 2 ? utilizando radiación de cobre, un voltaje de haz de 45 KeV, una corriente de haz de 40 A un tamaño de escalón de 0.05° 2T y un tiempo de adquisición de datos de 2.0 segundos por escalón. Las muestras también se giran durante análisis. Difractogramas de rayos X se obtienen por cada muestra. La Figura 8 es un difractograma de rayos X representativo que se obtiene utilizando el Ejemplo B.
La cristalinidad en por siento relativo de las muestras se calcula a partir de los datos en cada difractograma. Los principios involucrados en el cálculo se ilustran en la Figura 8. Como una primer etapa en el cálculo, se traza una línea X-Y tangente a la línea base a 7o y 32°. En segundo lugar, se construye una curva tangente a los picos mínimos. El área bajo esa curva (ANCP) se designa como el Área Pico No-Cristalino (Non-Crystaline Peak) . El área sobre esa curva (ACP) se designa como el Área de Pico Cristalino (Crystaline Peak) . La cristalinidad relativa luego se calcula somo [área piso sristalino (ACP) entre área total (AcP + ANCP) ] por 100. Los valores para ACP y ANCP pueden determinarse utilizando sualquier número de medios bien sonosidos en la técnica. Los resultados de los estudios anteriores se ilustran en la Figura 9 y resumen en la Tabla 11 a continuación . Tabla 11 Puede verse de los datos en la Tabla 11 que tanto la extracción con cáustiso de frío somo el sesado instantáneo substansialmente disminuyen la sristalinidad relativa de la pulpa.

Claims (50)

  1. REIVINDICACIONES 1.- Un material absorbente que tiene un peso base desde aproximadamente 200 g/cm2 a aproximadamente 400 g/cm2, una densidad de aproximadamente 0.35 g/cm2, a aproximadamente 0.40 g/cm2 y una proporción de rigidez
  2. Gurley (mg) a densidad (g/ss) inferior a aproximadamente 3700, en donde el material se coloca" al aire como una capa de fondo de pulpa, una capa media de pulpa y material super absorbente dispuesto entre la pulpa, y una capa superior de pulpa. 2. - El material de conformidad con la reivindisasión 1, sarasterizado porque la pulpa tiene un valor Kappa inferior a aproximadamente 100.
  3. 3. - Un material absorbente sarasterizado porque somprende: (a) de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente 90% en peso de fibras selulósisas; y (b) de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 60% en peso de material super absorbente, el material absorbente tiene un sontenido de agua inferior a aproximadamente 10% en peso, una densidad mayor a aproximadamente 0.25 g/sc, una proporción de rigidez Gurley (mg) a densidad (g/cs) inferior a aproximadamente 3700 y una integridad de sojín mayor a aproximadamente 12 newtons .
  4. 4.- Un material absorbente, caracterizado porque comprende: (a) de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente 90% en peso de fibras celulósisas; y (b) de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 60% en peso de material super absorbente, el material absorbente tiene un sontenido de agua inferior a aproximadamente 10% en peso, una densidad mayor a aproximadamente 0.25 g/ss, una proporsión de rigidez Gurley (mg) a densidad (g/ss) inferior a aproximadamente 3700 y este material absorbente retiene más de aproximadamente 85% en peso de material super absorbente después de agitar por 10 minutos.
  5. 5.- Un material absorbente, sarasterizado porque comprende: (a) de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente 90% en peso de fibras celulósicas; y (b) de aproximadamente 10% en pesó a aproximadamente 60% en peso de material super absorbente, el material absorbente tiene un contenido de agua inferior a aproximadamente 10% en peso, una densidad mayor a aproximadamente 0.25 g/cs, una proporción de rigidez Gurley (mg) a densidad (g/cs) inferior a aproximadamente 3700, una proporción de integridad de cojín (newtons) a densidad (g/cc) mayor a aproximadamente 25.0 y una distribución de absorción por capilaridad a 45° a 12.70 cm (5"), de al menos 7 gramos de salino por gramo de material absorbente.
  6. 6. - El material de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque al menos algunas de las fibras selulósisas tienen una sristalinidad relativa inferior a aproximadamente 65%.
  7. 7.- Un material absorbente que tiene un peso base de aproximadamente 100 g/m2 a aproximadamente 500 g/m2, una densidad desde aproximadamente 0.25 g/cc a aproximadamente 0.50 g/cs, el material somprende un núsleo que insluye fibras selulósisas obtenidas de pulpa que tienen un valor Kappa inferior a aproximadamente 100 y una sapa de tisú superpuesta en una superfisie exterior del núsleo, en donde al menos algunas de las fibras selulósisas tienen una sristalinidad relativa inferior a aproximadamente 65%.
  8. 8. - El material de conformidad con la reivindicasión 7, sarasterizado porque el núsleo sontiene de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente 100 % en peso de fibras celulósicas y de aproximadamente 0% en peso a aproximadamente 60% de material super absorbente.
  9. 9. - El material de conformidad son la reivindicación 8, caracterizado porque el núcleo contiene de aproximadamente 50% en peso a aproximadamente 80% de fibras celulósicas y de aproximadamente 20% en peso a aproximadamente 50% en peso de material super absorbente.
  10. 10. - El material de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque tiene una elasticidad mayor a aproximadamente 0.7 cf1.
  11. 11. - El material de sonformidad son la reivindisación 7, caracterizado porque el tisú es tisú cresponádo.
  12. 12. - Un material absorbente qµe tiene una densidad de aproximadamente 0.25 g/ss a aproximadamente 0.5 g/ss y una elastisidad mayor a aproximadamente 0.7 g"1, él material consiste esencialmente de: (a) de aproximadamente 40% en peso a aproximadamente 90% en peso de fibras celulósicas, al menos algunas de las suales se obtienen de pulpa que tiene un valor Kappa inferior a aproximadamente 100, en donde al menos algunas de las fibras celulósicas tienen una cristalinidad relativa . inferior a aproximadamente 65%; y (b) de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 60% en peso de material super absorbente .
  13. 13. - El material de conformidad con cualquiera de las reivindicasiones 1 a 12, carasterizado porque tiene una energía de potensia de sesado normalizada de al menos aproximadamente 6,000 ergs/g.
  14. 14. - El material de sonformidad son sualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 , caracterizado porque tiene una energía de absorción por capilaridad normalizada de al menos aproximadamente 3 , 000 ergs/g.
  15. 15. - El material de conformidad con sualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque tiene una energía de potencia de secado normalizada de al menos aproximadamente 6,000 ergs/g y una energía de absorción por sapilaridad normalizada de al menos aproximadamente 3,000 ergs/g.
  16. 16.- Un material absorbente que tiene una densidad de aproximadamente 0.25 g/ss a aproximadamente 0.5 g/cc, un peso base de 200 g/m2 a aproximadamente 500 g/m2, una elasticidad mayor a aproximadamente 0.7 g-1, una energía de potencia de secado normalizada de al menos aproximadamente 6000 ergs/g y una energía de absorción por capilaridad normalizada de al menos aproximadamente 3000 ergs/g, el material se carasteriza porque esensialmente sonsiste de: (a) aproximadamente 60% en peso a aproximadamente 90% de fibras celulósicas, al menos algunas de estas fibras se obtienen de pulpa que tiene un valor Kappa inferior a aproximadamente 100, en donde al menos algunas de las fibras celulósicas tienen una cristalinidad relativa inferior a aproximadamente 65%; (b) de aproximadamente 10% en peso a aproximadamente 40% en peso de material super absorbente; y (c) una capa de tisú que somprende aproximadamente 3% en peso a aproximadamente 20% en peso del material absorbente.
  17. 17. - El material de conformidad con la reivindicación 16, carasterizado porque el tisú es tisú sresponado.
  18. 18. - El material de sonformidad son sualquiera de las reivindicaciones 3 a 17, carasterizado porque las fibras celulósicas tienen una cristalinidad relativa inferior a aproximadamente 60%.
  19. 19.- El material de sonformidad son sualquiera de las reivindisaciones 3 a 17, caracterizado porque las - fibras celulósicas tienen una cristalinidad relativa inferior a aproximadamente 50%.
  20. 20.- El material de conformidad con cualquiera de las reivindicasiones 3 a 17, sarasterizado porque las fibras selulósicas tienen una cristalinidad relativa inferior a aproximadamente 40%.
  21. 21.- El material de conformidad con cualquiera de las reivindicasiones 3 a 17, sarasterizado porque al ' menos algunas de las fibras celulósicas se obtienen de pulpa que tiene un valor Kappa inferior a aproximadamente 75.
  22. 22.- El material de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 17, carasterizado porque al menos algunas de las fibras celulósicas se obtienen de pulpa que tiene un valor Kappa inferior a aproximadamente 50.
  23. 23. - El material de sonformidad son sualquiera de las reivindicaciones 3 a 17, caracterizado porque al menos algunas de las fibras celulósisas se obtienen de pulpa que tiene un valor Kappa inferior a aproximadamente 10.
  24. 24. - El material de conformidad con cualquiera de las reivindicasiones 3 a 17, caracterizado porque al menos algunas de las fibras celulósicas se obtienen de pulpa que tiene un valor Kappa inferior a aproximadamente 2.5.
  25. 25.- El material de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 24, carasterizado porque al menos algunas de las fibras celulósisas se han elaborado por un procedimiento que incluye la etapa de tratar una suspensión líquida de pulpa a una temperatura de aproximadamente 15°C de aproximadamente 60°C, con una solución de sal de metal alcalina acuosa que tiene una concentración de sal de metal alcalino acuosa desde aproximadamente 2% en peso a aproximadamente 25% en peso de la solución, por un período de tiempo en la gama de aproximadamente 5 minutos a aproximadamente 60 minutos.
  26. 26.- El material de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 24, caracterizado porque al menos algunas de las fibras celulósicas se han secado por evaporación instantánea.
  27. 27.- El material de conformidad con la reivindicasión 25, sarasterizado porque al menos 25% de las fibras se elaboran por el proceso.
  28. 28.- El material de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque al menos 40% de las fibras se elaboran por el proceso.
  29. 29.- El material de conformidad con la reivindicasión 28, saracterizado porque al menos 50% de las fibras se elaboran por el proceso.
  30. 30.- El material de conformidad con cualquiera de las reivindicasiones 3 a 29, sarasterizado porque tiene un peso base desde aproximadamente 100 g/m2 a aproximadamente 250 g/m2.
  31. 31.- El material de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 29, carasterizado porque tiene un peso base desde aproximadamente 350 g/m2 a aproximadamente 450 g/m2.
  32. 32.- El material de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 31, carasterizado porque tiene una densidad desde aproximadamente .30 a aproximadamente .45 g/cc.
  33. 33. - El material de conformidad con la reivindisación 32, carasterizado porque tiene una densidad desde aproximadamente .35 a aproximadamente .45 g/ss.
  34. 34. - El material de sonformidad son sualquiera de las reivindisasiones 1 a 33, saracterizado porque contiene aproximadamente 20 a aproximadamente 40% de material super absorbente .
  35. 35.- El material de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 34, caracterizado porque tiene una energía de potencia de secado normalizada de al menos 7,000 ergs/g.
  36. 36.- El material de conformidad con la reivindicación 35, carasterizado porque tiene una energía de potencia de secado normalizada de al menos 8,000 ergs/g.
  37. 37.- El material de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque tiene una energía de potencia de sesado normalizada de al menos 9,000 ergs/g.
  38. 38.- El material de sonformidad con la reivindicasión 37, sarasterizado porque tiene una energía de potensia de sesado normalizada de al menos 10,000 ergs/g.
  39. 39.- El material de sonformidad con cualquiera de las reivindicasiones 1 a 38, caracterizado porque tiene una energía de absorción por sapilaridad normalizada de al menos 3,500 ergs/g.
  40. 40.- El material de sonformidad con la reivindicación 39, carasterizado porque tiene una energía de absorción por capilaridad normalizada de al menos 4,000 ergs/g.
  41. 41.- El material de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque tiene una energía de absorción por capilaridad normalizada de al menos 5,000 ergs/g.
  42. 42. - El material de conformidad con la reivindisasión 42, sarasterizado porque tiene una energía de absorción por capilaridad normalizada de al menos 7,500 ergs/g.
  43. 43. - El material de conformidad con sualquiera de las reivindicaciones 1 a 42, caracterizado porque tiene una energía de "potencia de secado normalizada de entre aproximadamente 6,000 ergs/g y aproximadamente 16,000 ergs/g.
  44. 44. - El material de conformidad con sualquiera de las reivindicaciones 1 a 43, caracterizado porque tiene una energía de absorción por capilaridad normalizada de entre aproximadamente 3,000 ergs/g y aproximadamente 10,000 erg.
  45. 45.- El material de conformidad con sualquiera de las reivindicaciones 1 a 44, caracterizado porque tiene una elasticidad mayor a aproximadamente 0.8 g_1.
  46. 46.- El material de sonformidad son la reivindisasión 45, sarasterizado porque tiene una elasticidad mayor a aproximadamente 0.9 g a la _1.
  47. 47.- El material de conformidad con la reivindicasión 46, carasterizado porque tiene una elastisidad mayor a aproximadamente 1.0 g"1.
  48. 48.- Un artísulo absorbente sarasterizado porque somprende el material absorbente de sonformidad con cualquiera de las reivindicasiones 1 a 47.
  49. 49.- El artísulo de sonformidad son la reivindisación 48, caracterizado porque es un pañal, un producto de higiene femenina o un dispositivo de insontinensia .
  50. 50.- El artísulo de conformidad con la reivindicasión 48, sarasterizado porque el material absorbente se dobla o corta en una estructura de múltiples capas.
MXPA/A/1999/006601A 1997-01-17 1999-07-15 Un material absorbente, suave, resistente para utilizar en productos absorbentes MXPA99006601A (es)

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