MXPA99011837A - Estructura absorbente que contiene un polimero altamente absorbente, y un producto absorbente que contiene la estructura absorbente - Google Patents

Abstract

Se describe un producto absorbente que contiene un materialaltamente absorbente a base de polisacáridos, el cual se produce desecando un hidrogel reticulado utilizando un solvente polar.

Description

ESTRUCTURA ABSORBENTE QUE CONTIENE UN POLÍMERO ALTAMENTE ABSORBENTE, Y UN PRODUCTO ABSORBENTE QUE CONTIENE LA ESTRUCTURA ABSORBENTE CAMPO TÉCNICO: La invención pertenece a una estructura absorbente que contiene un material altamente absorbente a base de polisacáridos . La invención también se refiere a un producto absorbente, como puede ser un pañal, un protector contra incontinencia, una toalla higiénica o similares, que contiene la estructura absorbente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Para múltiples aplicaciones, como puede ser en los productos absorbentes propuestos para la absorción de fluidos corporales, se hace cada vez más común el uso de lo que se conoce como materiales superabsorbentes. Con materiales superabsorbentes se entiende los polimeros que pueden absorber liquido en cantidades correspondientes a varias veces el peso del polimero y que con la absorción forman un gel que contiene agua. La ventaja principal del uso de los materiales superabsorbentes en productos absorbentes es que el volumen de los productos absorbentes puede ser considerablemente reducido en comparación con el volumen de los productos absorbentes principalmente formados a partir de los materiales fibrosos absorbentes como puede ser la pulpa de celulosa en pelusa, o similares. Otra ventaja es que los superabsorbentes, cuando se comparan con los absorbentes fibrosos como puede ser, por ejemplo, la pulpa de celulosa en pelusa, tienen una capacidad superior para retener el liquido bajo presión. Esta propiedad es, por ejemplo, ventajosa cuando el material superabsorbente se utiliza en pañales, protectores contra incontinencia o toallas higiénicas, dado que el fluido corporal absorbido se retiene en el producto absorbente y no se exprime del articulo, por ejemplo cuando el usuario está sentado. No obstante, una desventaja con muchos de los materiales superabsorbentes actualmente en uso en los productos absorbentes como pañales, protectores contra incontinencia o toallas higiénicas, es que estos no se producen de materias primas renovables. Para solucionar este problema se ha sugerido que se utilicen superabsorbentes a base de diferentes tipos de materiales de inicio renovables como polisacáridos y, en particular, almidón. Por desgracia, los superabsorbentes a base de polisacáridos que hasta ahora han sido producidos presentan capacidad de absorción considerablemente menor en comparación con los superabsorbentes a base de poliacrilato comúnmente utilizados. Además, la capacidad de los superabsorbentes a base de polisacáridos para retener el liquido absorbido cuando el superabsorbente es sometido a carga es baja en comparación con los superabsorbentes a base de poliacrilato. En WO 95/31500 se describe un método para producir materiales de espuma absorbentes, de preferencia superabsorbentes por separación de fases y reticulación de una solución polimérica. Los materiales absorbentes obtenidos están presentes en la forma de una espuma de polimero de células abiertas, reticulado, lo cual implica que el fluido puede pasar entre las células. Por medio del método de producción descrito, también se dice que es posible obtener materiales de espuma absorbente biodegradables. Los polimeros preferidos para producir materiales absorbentes que se describen en WO 95/31500 son hidroxietil celulosa (HEC) e hidroxipropil celulosa (HPC) , que de preferencia son reticulados con divinilsulfona (DVS) .

Los materiales de espuma absorbente conocidos son relativamente costosos para producirse y se proponen principalmente para aplicaciones médicas, como sistemas de liberación controlada o como piel artificial y vasos sanguíneos. No obstante, otro uso posible para los materiales de espuma descritos se dice que es en pañales reutilizables o similares. Sin embargo, el elevado costo de producción significa que los materiales de espuma conocidos, en la práctica, no serian contemplados como material absorbente para productos absorbentes propuestos para un olo uso. Por estas razones, existe una demanda de un material superabsorbente mejorado a base de materias primas renovables. Por consiguiente, la capacidad de absorción de los superabsorbentes a base de polisacáridos necesita ser mejorada para hacer de estos superabsorbentes una alternativa igual con respecto a la absorbencia y cuando se compara con los superabsorbentes que se utilizan en la actualidad. Además, existe una necesidad de un producto absorbente desechable que contenga una estructura absorbente con un material superabsorbente que pueda ser producido utilizando materias primas renovables, de bajo costo, fácilmente disponible.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona una estructura absorbente de la clase mencionada en la introducción, y que tiene una capacidad de absorción mejorada en comparación con las estructuras absorbentes anteriormente conocidas . La estructura absorbente de acuerdo con la invención se distingue principalmente por el material altamente absorbente siendo producido por reticulación y desecación de una solución liquida que contiene un material inicial en la forma de un polimero a base de polisacáridos, reticulable, en donde el material inicial, después de la reacción de reticulación, existe en la forma de un hidrogel que se hincha con los líquidos, y en donde el hidrogel reticulado, que se hincha con los líquidos se deseca por extracción con un solvente polar. Es posible utilizar una amplia variedad de solventes para la solución inicial que contiene el material inicial polimero a base de polisacárido. No obstante, la solución que contiene el material inicial de preferencia es una solución acuosai De manera sorprendente, se ha demostrado, que secando un polisacárido reticulado utilizando un solvente polar, como etanol, acetona o isopropanol, es posible obtener un material superabsorbente que presente absorbencia superior cuando se compara con un material de la misma composición pero secado utilizando otro método. La absorbencia mejorada es evidente en una capacidad de absorción superior y en una capacidad mayor para retener el liquido absorbido aún cuando el material para absorción es sometido a presión. La absorbencia de un material superabsorbente que ha sido secado utilizando solvente polar es considerablemente mayor que la del material superabsorbente correspondiente que ha sido secado utilizando cualquier otro método, sin importar si el líquido absorbido es agua o una solución que contiene sal como la orina. Si se comparan las micrografías de barrido electrónico de los geles superabsorbentes reticulados con la misma composición, pero secados en diferentes formas, es claramente evidente que la microestructura de los geles secados, o xerogeles, muestran diferencias significativas dependiendo del método de desecación. Por consiguiente, el gel secado al aire presenta una estructura densa, compacta, mientras que un gel que ha sido secado por extracción con solvente presenta una estructura con un grado elevado de microporosidad. El secado al vacío produce una estructura que presenta algún grado de mícroporosidad y puede decirse que representa una forma entre la estructura obtenida por el secado al aire y la estructura obtenida por el secado con solvente de acuerdo con la invención. La explicación probable del efecto ventajoso del secado con solvente es que se impide que ocurra un fenómeno que produce una estructura densa, cornea, no absorbente. Este fenómeno es bien conocido por las personas expertas en la técnica, aunque sus mecanismos exactos todavía no han sido completamente explicados. Sin embargo, el efecto es que el gel reticulado presenta capacidad de hinchamiento reducida y, así, reducida capacidad de absorción. Por consiguiente, en comparación con los geles secados en forma convencional, un gel que ha sido secado utilizando un solvente polar presenta una estructura más abierta y flexible, algo que afecta el proceso de absorción en una forma positiva. El polímero superabsorbente secado con solvente se encuentra en la forma de un gel microporoso. Las propiedades de absorción superiores presentadas por el gel son consideradas el resultado del líquido estando parcialmente unido en el gel en una forma convencional y en parte siendo absorbido en los microespacios en el gel. Cuando el gel absorbe el líquido, el gel se hincha, con lo cual el tamaño de los microespacios se incrementa y la capacidad de absorción del gel se mejora. El material inicial puede consistir en una mezcla de polímeros que contiene un polímero a base de polisacáridos cargado eléctricamente y un polímero a base de polisacáridos sin carga eléctrica. La relación entre el polímero con carga y el polímero sin carga de preferencia es entre aproximadamente 2:1 y aproximadamente 4:1, y de mayor preferencia aproximadamente 3:1. Una ventaja principal producida por la invención es que es posible utilizar carboximetilcelulosa (CMC) como un material inicial para la producción de un material superabsorbente que muestre alta capacidad de absorción y buena retención de líquidos. El hecho de que la CMC se produce de madera que es una fuente de material renovable y, además, que es fácilmente disponible y comparativamente baja en costo, hace a la CMC particularmente adecuada para uso en productos absorbentes, desechables. Además, con respecto a la biodegradabilidad y a la capacidad para formar composta, la CMC presente excelentes características. No obstante se ha encontrado que es menos adecuado utilizar la CMC como el único material inicial para la producción de un material superabsorbente, dado que la CMC tiende a formar enlaces cruzados intramoleculares en lugar de enlaces cruzados entre diferentes moléculas. Un material para absorción que tenga propiedades particularmente buenas puede así ser obtenido con un material inicial que contenga una mezcla de. CMC en la forma de su sal de sodio (CMCNa) e hidroxietil celulosa (HEC) . Una proporción adecuada entre la cantidad de CMCNa y HEC, por este medio, ha sido encontrada entre aproximadamente 2:1 y aproximadamente 4:1 y, de preferencia, aproximadamente 3:1. A una concentración inferior de HEC, el gel reticulado, resultante, no presenta suficiente resistencia del gel. Deben evitarse concentraciones altas de HEC dado que la capacidad de hinchamiento y, por consecuencia, la capacidad de absorción será insuficiente si la concentración de HEC es demasiado alta. De otra manera, es posible utilizar combinaciones de otros polisacáridos con carga y sin carga. Algunos otros ejemplos de los polisacáridos con carga adecuados son carboximetil almidón, almidón oxidado y celulosa oxidada. Los polisacáridos sin carga adecuados incluyen, pero no se limitan a: etilhidroxietil celulosa (EHEC) , hidroxipropil celulosa (HPC) e hidroxipropil almidón (HPS) . Además es posible utilizar pectina como material inicial. La solución de polímeros de preferencia se retícula con un agente reticulador que produzca los enlaces cruzados covalentes. Algunos ejemplos de los agentes reticuladores de esta clase son divinilsulfona (DVS) , acetaldehído, formaldehído, glutaraldehído, diglicidil éter, diisocianatos, dimetil urea, epiclorohidrina, ácido oxálico, cloruro de fosforilo, trimetafosfato, trimetilomelamina [sic], poliacroleína. Como es natural, también es posible utilizar reticulación iónica o reticulación física como las interacciones hidrofóbica/hidrofílica, o similares. Un material superabsorbente de la clase antes descrita puede ser fácilmente combinado con fibra y puede, por consiguiente, ser mezclado con fibras absorbentes como pulpa de celulosa en pelusa, rayón, musgo de pantano, algodón, cáñamo, lino, o similar, utilizando cualquier método convencional. Además, el material altamente absorbente puede ser mezclado con fibras no absorbentes como polietileno, polipropileno, poliéster, nylon, fibras y componentes o similares. Como es evidente, es posible mezclar diferentes tipos de fibras en una estructura fibrosa absorbente para lograr una combinación óptima de las características como absorbencia, retención de líquidos, estabilidad de la forma y resiliencia. La estructura fibrosa puede ser unida, por ejemplo por la fusión de las fibras termoplásticas contenidas en la estructura fibrosa, o adicionando un agente de unión especial. Además, la estructura fibrosa puede haber sido sometida a otro procesamiento, como compresión, hilvanado, ablandamiento o similar. El material altamente absorbente, desde luego, puede de otra manera ser colocado en una capa en un cuerpo absorbente que contenga otras capas de fibras, hojas no tejidas, papel de seda o tisú, o similares. El material altamente absorbente puede ser una capa autónoma, o puede ser aplicada sobre o dentro de un sustrato. Algunos ejemplos de los materiales que pueden servir como sustratos son hojas tisú, materiales de espuma, hojas no tejidas, velos fibrosos, estructuras que tengan sacos en los cuales se acomoda el material altamente absorbente, o similares.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIAGRAMAS Y FIGURAS: La invención será descrita con mayor detalle en lo siguiente, por medio de ejemplos solamente, y con referencia a los diagramas y figuras que se muestran en los dibujos anexos, en donde: Diagrama 1 muestra la capacidad de captación de agua para los geles secados en aire producidos con diferentes cantidades de DVS; Diagrama 2 muestra la capacidad de captación de agua para los geles secados utilizando diferentes métodos y con diferente adición de DVS; Diagrama 3 muestra la capacidad de captación de agua para los geles secados en aire con diferente concentración de HEC; Diagrama 4 muestra la capacidad de captación de agua para los geles secados utilizando diferentes métodos y con diferente concentración de HEC; Diagrama 5 muestra la capacidad de captación de agua en orina sintética (SUR) para geles secados utilizando diferentes métodos y con diferentes concentraciones de DVS; Diagrama 6 muestra la capacidad de captación de agua en orina sintética para geles secados utilizando diferentes métodos y con diferente relación en la mezcla de CMCNa/HEC; Diagrama 7 muestra la retención de orina sintética para geles secados utilizando diferentes métodos; Diagrama 8 muestra el porcentaje de líquido que se libera con centrifugación de los hidrogeles secados utilizando diferentes métodos; y Diagrama 9 muestra la capacidad de hinchamiento para un material para absorción a base de pectina después del secado con diferentes solventes .

Además : La Figura 1 muestra un pañal con un cuerpo para absorción que contiene el material secado con solvente, altamente absorbente; La Figura 2 muestra un corte tomado a lo largo de la línea II-II a través del pañal en la Figura 1.

DESCRIPCIÓN DE LOS MÉTODOS Preparación del gel Los hidrogeles que fueron utilizados en los siguientes ejemplos, fueron obtenidos reticulando mezclas de CMCNa y HEC, utilizando DVS como agente reticulador. La razón para elegir DVS como agente reticulador es que DVS proporciona un resultado de reticulación fiable y reproducible. Así, el DVS es muy adecuado para la producción de materiales reticulados para uso en un trabajo comparativo. No obstante, la invención no debe en ningún sentido ser considerada como limitada al uso de DVS como agente reticulador. Por consiguiente, como ya se mencionó, cualquier agente reticulador adecuado o método de reticulación puede ser utilizado. La reacción de reticulación se realizó en una solución acuosa alcalina con hidróxido de potasio 0.02M (KOH) a 20°C. El CMCNa y HEC fueron disueltos en agua destilada con un contenido de la cantidad deseada de DVS. Después de mezclar perfectamente durante 24 horas, se adicionó el hidróxido de potasio, iniciando por este medio la reacción de reticulación. Todas las reacciones fueron realizadas con una solución de reacción teniendo una concentración de polímero total igual a 2% en peso. Después de 24 horas, el hidrogel reticulado fue remojado en agua destilada para alcanzar sorción de agua en el equilibrio. El agua que rodeaba el hidrogel fue renovada cuando menos tres veces. Cada vez, se utilizó una cantidad de agua correspondiente a 5 veces el peso del hidrogel medido inmediatamente después de la reacción de reticulación. El procedimiento de remojado fue terminado después de 36-48 horas. Posteriormente, . el hidrogel hinchado fue separado del agua y desecado.

Métodos de desecación Se utilizaron tres métodos diferentes para la desecación: i) secado en aire a presión atmosférica ii) secado al vacío iii) secado por extracción con solvente polar El secado en aire consistió simplemente en dejar el hidrogel hinchado bajo condición ambiente (25°C y 50% de humedad relativa) hasta el secado completo. Él secado al vacío fue realizado colocando los hidrógeles hinchados en un recipiente conectado a una bomba de vacío y se mantuvieron a una presión igual a 0.01 Torr. El secado por extracción con un solvente consistió en colocar hidrogeles hinchados en agua en el solvente a temperatura ambiente y con mezclado leve. El solvente fue sustituido dos veces y la cantidad de solvente utilizado cada vez fue aproximadamente el doble que la del hidrogel utilizado. La razón por la que se utilizó acetona en todos los ejemplos en los cuales los geles fueron reticulados con DVS es que, en contraste con los alcoholes, la acetona no reaccionará con DVS. No obstante, si la reticulación se realiza en una forma alternativa, como puede ser por ejemplo, de manera enzimática o con radiación, es posible utilizar un solvente polar como etanol o isopropanol. Después de la desecación, los geles secados producidos por secado al aire y secado al vacío fueron triturados en un triturador de laboratorio. En el proceso de secado con disolvente, la agitación hizo que el gel se rompiera en pedazos pequeños, los cuales fueron directamente utilizados en los ejemplos 1-3. Todas las mediciones subsecuentes fueron realizadas en el gel de secado que había sido triturado o dividido en pedazos más pequeños .

Capacidad de captación de líquido La capacidad de captación de líquido para las estructuras fibrosas que contienen el material superabsorbente fue determinada dejando los cuerpos de prueba hechos de la pulpa de celulosa en pelusa con un 20% en peso de un gel reticulado, secado y triturado absorber el líquido de acuerdo con un principio comúnmente conocido como "humectabilidad demandada". Las mediciones fueron hechas con un aparato parecido a un GATS. Se permitió que los cuerpos de prueba absorbieran líquido desde un vaso comunicante. La cantidad de líquido en el vaso fue continuamente medida utilizando básculas. La prueba se continuó durante 2 horas, después de lo cual la cantidad de líquido que había sido absorbido por el cuerpo de prueba fue registrada. Al conocer la capacidad de captación de agua de la pulpa de celulosa en pelusa, pudo ser posteriormente calculada la cantidad de líquido absorbido por el gel; reticulado. Cada medición fue el valor promedio de dos registros hechos con cuerpos de prueba idénticos . El líquido de prueba fue orina sintética SUR. La composición de la SUR fue 60 mmol/l KCl, 130 mmol/1 NaCl, 3.5 mmol/1 MgS04, 2.0 mmol/1 CaS04*2H20, 300 mmol/1 urea, 1 g/1 de una solución al 0.1 % de Tritón X-100 que es un surfactante comercializado por Aldrich.

Capacidad de hinchamiento libre El hinchamiento libre fue determinado utilizando dos métodos diferentes. Por consiguiente, en los Ejemplos 1-3, la capacidad del gel para absorber líquido fue medida de acuerdo con un primer método sumergiendo un pedazo del gel en el líquido de prueba y permitiendo que el gel absorbiera el líquido hasta saturación. El gel fue posteriormente separado del líquido y pesado. En el Ejemplo 4, la capacidad de hinchamiento libre con la absorción .fue medida de acuerdo con un segundo método introduciendo 0.100 g ± 0.002 g de gel reticulado, secado en un tubo de prueba con dimensiones de 150 mm x 16 mm. El tubo de prueba fue proporcionado con una tapa con rosca y tuvo un volumen de 20 ml. La altura de la muestra seca, no hinchada fue medida con una pieza de madera milimétrica y registrada. Después, 15 ml de orina sintética (SUR) fue adicionada con una pipeta automática. Se permitió que la muestra se hinchara durante 2 horas hasta que llegó al equilibrio, después nuevamente se midió y registro la altura de la muestra en el tubo de prueba. A partir de las mediciones así obtenidas, el cambio en el volumen/peso fue calculado de acuerdo con: (h(s)-h(t) )* II*r' m(t) A(T) = donde A(T) = capacidad de absorción en g/cm h(s) = altura en milímetros para la muestra hinchada h(t) = altura en milímetros para la muestra seca m(t) = el peso seco en gramos para la muestra r = el radio del tubo de prueba en milímetros (0.72 mm) Descripción de los Ejemplos La capacidad de captación de agua fue medida de acuerdo con el método de hinchamiento libre para diferentes geles obtenidos por reticulación en solución acuosa con un contenido de 2% en peso de una mezcla de CMCNa y HEC, en donde la relación CMCNa:HEC = 3:1, y con diferentes cantidades de agente reticulador, divinilsulfona (DVS) . Como se puede observar en el Diagrama 1, sin embargo, la capacidad de hinchamiento para un gel secado bajo condiciones ambiente (25°C, presión atmosférica y 50% de humedad relativa) disminuye con el incremento de DVS. La razón para esto es que un grado superior de reticulación aumenta la resistencia al hinchamiento del gel. Para un bajo contenido de DVS, el contenido más bajo de 0.04 mol/1 dado en el diagrama 1, la resistencia del gel resultante no es suficientemente alta para que el gel sea útil en la práctica.

El Diagrama 2 ilustra como afectan los diferentes métodos de desecación la capacidad de captación de agua para los xerogeles presentados en el Diagrama 1. Como es evidente del diagrama 2, el gel que ha sido secado por extracción con acetona tiene una capacidad de captación de agua mayor que los geles secados al aire y los geles secados al vacío. Esta declaración es cierta sin importar el contenido de DVS.

Ejemplo 2 Fue medida la capacidad de captación de agua para diferentes geles obtenidos por reticulación y secado de una mezcla CMCNa/HEC en una solución acuosa que contenía 2% en peso de la mezcla CMCNa/HEC y con 0.04 mol/1 de DVS como agente reticulador y además a diferentes proporciones de mezclado para CMCNa:HEC. El Diagrama 3 muestra como disminuye la capacidad de captación de agua para los xerogeles secados en aire con contenido creciente de HEC. La disminución en la capacidad de captación de agua se debe en parte al hecho de que la resistencia al hinchamiento del gel es mayor con un grado superior de reticulación. Al mezclar CMCNa con HEC es posible incrementar la resistencia del gel reticulado, dado que el HEC tiene un efecto positivo sobre la formación de los enlaces cruzados intermoleculares. Cuando el contenido de HEC es menor a 0.25, la resistencia del gel reticulado es demasiado baja para la mayor parte de las aplicaciones prácticas. Otra explicación de la reducción en la capacidad de captación de líquido con un contenido creciente de HEC puede ser que la cantidad de las cargas iónicas fijas presentes en las cadenas macromoleculares disminuye cuando aumenta el contenido de HEC. Las curvas que se muestran en el Diagrama 4 indican que el secado por extracción con acetona produce una capacidad de captación de líquido significativamente mejorada, siempre y. cuando el contenido de HEC no exceda aproximadamente 50% de la mezcla del polímero.

Ejemplo 3 La capacidad de captación de líquidos para los hidrogeles secados utilizando los diferentes métodos fueron comparadas cuando el líquido absorbido fue una solución de NaCl en agua. La concentración iónica de la solución fue de 0.15 mol/1. Es evidente del Diagrama 5 que el hidrogel secado con acetona tiene una capacidad de captación o capacidad de hinchamiento considerablemente mayor que el hidrogel que ha sido secado al vacío o con aire. La capacidad de captación de líquido mejorada para el hidrogel secado con acetona permanece, como es evidente del Diagrama 5, aún si cambia la concentración de DVS. A partir del Diagrama 6 es posible deducir que el hidrogel secado con acetona presenta una capacidad de captación de líquido superior en orina sintética cuando se compara con el hidrogel secado en aire o secado en vacío, sin importar la relación entre la cantidad de CMCNa y la cantidad de HEC. En las pruebas presentadas en los Diagramas 7 y 8 la orina sintética (SUR) fue utilizada en lugar de la solución de NaCl utilizada en los Diagramas 5 y 6. A partir del Diagrama 7, es evidente que la capacidad de retención de líquido del hidrogel secado en acetona es mayor que para los geles que han sido secados de otra manera. Por consiguiente, la capacidad para retener líquido con centrifugación de los hidrogeles es mayor para el gel secado con acetona que para los hidrogeles que han sido secados en aire o al vacío, tanto en números absolutos como en relación a la capacidad de captación de líquido de los geles en hinchamiento libre. En el Diagrama 8 se muestra que la porción de orina sintética- que es extraída por centrifugación de un gel al que se ha permitido hinchar libremente en orina sintética es más pequeña para el gel secado en acetona y casi tres veces mayor para el gel secado en aire.

Ejemplo 4 En el Diagrama 9 se muestra cómo la desecación con diferentes solventes afecta la capacidad de hinchamiento libre de un gel reticulado a base de pectina, y cómo la relación en la mezcla entre el gel y el solvente afecta la capacidad de hinchamiento del gel secado. El gel fue reticulado con un agente que no podía reaccionar con alcoholes, lo cual significa que, cuando se utilizan solventes como etanol e isopropanol, no ocurre reacción entre los alcoholes y el agente reticulador. La capacidad de hinchamiento para un gel a base de pectina, secado en aire se muestra como una referencia. Las mediciones se realizaron dejando las muestras hinchar libremente en un tubo de prueba como se describe en el segundo de los métodos de hinchamiento libre. Como es evidente el Diagrama 9, la capacidad de hinchamiento para un gel que ha sido secado utilizando ísop opanol es mejor que para un gel que ha sido secado utilizando etanol o acetona. Todos los geles secados en solvente presentan una capacidad de hinchamiento mayor que un gel secado en aire. Del Diagrama 9 además se puede observar que la relación entre la cantidad del gel y la cantidad del solvente que se utiliza en el proceso de secado es importante para la capacidad de hinchamiento del gel. De aquí que, la capacidad de hinchamiento es mayor para aquellos geles en los que se utilizó una cantidad mayor de solvente dado que, al utilizar una cantidad mayor de solvente en el proceso de secado, el agua puede ser más completamente extraída del gel .

Ejemplo 5 La capacidad de absorción para dos muestras, etiquetadas como "muestra " y "muestra B" fue medida con el método de "capacidad de captación de líquido". Los xerogeles utilizados en ambas muestras fueron preparados de la misma manera, con una relación CMCNa/HEC de 3:1 y a una concentración de DVS de 0.04 mol/1. Los geles fueron secados utilizando acetona. Como referencia, la capacidad de absorción de dos superabsorbentes a base de poliacrilato comúnmente utilizados fue medida utilizando el mismo método. Los superabsorbentes fueron SANWET IM5000 y IM7100 de Hoechst AG de Frankfurt, Alemania. La Tabla 1 muestra la cantidad de líquido absorbido por los diferentes materiales superabsorbentes medida en 'gramos/gramo de material superabsorbente (SAM) .

TABLA 1.

Los resultados obtenidos muestran que un material superabsorbente secado con acetona de acuerdo con la invención funciona en -un nivel que está casi en paridad con el funcionamiento de los materiales superabsorbentes a base de poliacrilato.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS: El pañal 1, que se muestra en las Figuras 1 y 2, incluye una hoja de recubrimiento permeable a los líquidos 2 y una hoja de recubrimiento impermeable a los líquidos 3, que juntas envuelven un cuerpo de absorción 4. En la Figura 1, el pañal 1 se muestra desde el lado que durante el uso esta propuesto • ara estar frente al cuerpo de un usuario, es decir, con la hoja de recubrimiento permeable a los líquidos 2 frente al observador de la Figura 1. El pañal 1 tiene forma generalmente alargada, con las porciones frontal y posterior más amplias 5, 6 y una porción de entrepierna más angosta 7. La porción frontal 5 es la parte del pañal que esta propuesta para ser aplicada hacia el frente del usuario cuando el pañal esta siendo utilizado y la porción posterior 6 es la parte del pañal que se aplica a la parte posterior del usuario. Además, el pañal 1 tiene dos orillas laterales que se curvan hacia adentro, extendiéndose longitudinalmente 8, 9, una orilla frontal 10 y una orilla posterior 11. El pañal 1 es de una clase que, cuando esta siendo utilizado, se sujeta entre sí, envolviendo por este medio la parte inferior del cuerpo del usuario en una forma con apariencia de calzón. Para este propósito, se arregla una cinta 12, 13 en y sobresaliendo de cada orilla lateral 8, 9 en las cercanías de la orilla posterior 11 del pañal. Las cintas 12, 13 están diseñadas para cooperar con un borde de solape 14 arreglado sobre la hoja de recubrimiento impermeable a los líquidos 3 en la porción frontal 5 del pañal 1. De preferencia, el borde de solape 14 consiste en alguna clase de refuerzo, como puede ser por ejemplo una hoja plástica adicional o un recubrimiento aplicado a la hoja de recubrimiento impermeable a los .líquidos 3. Como es natural, es posible utilizar tipos alternativos de medios sujetadores del pañal como pueden ser botones y ojales, ganchos y ojillos, botones de presión, cierres de gancho y laso, o similares.

Además, el pañal 1 esta provisto con elementos elásticos que se extienden longitudinalmente 15, 16 arreglados con pretensión a lo largo de las orillas laterales 8, 9. Los elementos elásticos 15, 16 forman el pañal 1 y sirven como elásticos de las piernas durante el uso. Esto significa que los elementos elásticos 15, 16 mantienen las orillas laterales 8, 9 del pañal en contacto con las piernas del usuario durante el uso y "evitan la formación de aberturas entre el pañal y el cuerpo del usuario, cuyas aberturas podrían de otra manera causar que el líquido se fugue del pañal. En una forma correspondiente, los elementos elásticos 17, 18 están arreglados a lo largo de la orilla frontal 10 y la orilla posterior 11, respectivamente, para crear juntas elásticas alrededor de la cintura del usuario. El cuerpo para absorción 4 del pañal consiste en la modalidad que se muestra, y se observa mejor en la Figura 2, de una capa para adquisición de fluidos, porosa 20 arreglada inmediatamente dentro de la hoja de recubrimiento permeable a los líquidos 2, una capa para absorción 22 y una capa de empaquetadura •de algodón 24. La capa para la adquisición del fluido 20 de preferencia consiste en una tela fibrosa o un material no tejido comparativamente grueso, voluminoso que presenta alta resiliencia en estado húmedo y seco. De esta manera se garantiza una rápida captación de líquido para la capa de absorción 22 en el interior de la capa de adquisición 20, y al mismo tiempo la capa de adquisición 20 sirve como un medio de distanciamiento y mantiene el fluido corporal, el cual ya ha sido absorbido, lejos de la piel del usuario. Los materiales preferidos para uso en una capa para adquisición del fluido consiste en fibras que no se comprimen con la humedad. Algunos ejemplos de estas fibras son fibras celulósicas rígidas y fibras sintéticas como fibras de polietileno, fibras de polipropileno, fibras de poliéster o similares. La capa para absorción 22 consiste en una estructura absorbente de acuerdo con la invención. Por consiguiente, la capa para absorción 22 contiene el material altamente absorbente producido secando el gel a base de polisacárido, reticulado, con un solvente polar, por ejemplo isopropanol, etanol o acetona. El material altamente absorbente se encuentra en forma de partículas que están mezcladas con fibras. Un material fibroso preferido es pulpa celulósica apelusada producida de acuerdo con un proceso químico o quimio-termo-mecánico . Para mejorar la integridad de la capa para absorción 22, ésta además puede contener fibras más largas hechas, por ejemplo de rayón, polipropileno, lino o similares, y/o fibras o partículas de unión termoplástica. La estructura absorbente en la capa para absorción 22 puede además estar unida con un agente de unión a base de solvente, por costura, prensado o en alguna otra forma. Una capa de empaquetadora de algodón 24 se arregla entre una hoja de recubrimiento impermeable a los líquidos 3 y la capa de absorción 22. La capa de empaquetamiento de algodón 24 de preferencia es una capa fibrosa hidrofílica, altamente comprimida con capilaridades delgadas. Un material que se ha encontrado particularmente adecuado para este propósito se describe en WO 94/10953 y WO 94/10956. Un material de esta clase existe en la forma de capas fibrosas desfibradas, seca que tiene una alta densidad. Las capas fibrosas se utilizan directamente en un producto absorbente sin desfibración precedente. El material fibroso presenta muy buena capacidad de absorción y capacidad de mecha [sic] . La invención no se limita a la modalidad aquí descrita. De aquí que, no es necesario que el cuerpo de absorción en un producto absorbente de acuerdo con la invención contenga todas las capas que han sido descritas antes. Por ejemplo, son posibles los productos absorbentes en donde todo el cuerpo absorbente consiste en una estructura absorbente de acuerdo con la invención. Además, es posible utilizar cuerpos absorbentes que contengan componentes adicionales o completamente diferentes. Algunos ejemplos de estos componentes son elementos de formación, capas no tejidas, capas de tisú, espuma en forma de capa o como cuerpos en forma tridimensional, agentes inhibidores de olor y bacterias o similares. El material altamente absorbente puede, como en el ejemplo descrito, ser mezclado con pulpa celulósica apelusada, u otras o mezclas de fibras. De otra manera, o en combinación con esta estructura absorbente descrita, el material altamente absorbente puede ser arreglado en un producto absorbente en la forma de una capa. El material absorbente puede entonces estar unido a o en un sustrato, como un material no tejido, una capa tisú o estar arreglado de manera suelta entre otras dos capas en la estructura absorbente, o en sacos especiales o recipientes en la estructura. Además, la estructura absorbente puede consistir en un laminado de 2 o más capas de género no tejido o capas de tisú teniendo material altamente absorbente arreglado entre las capas. Una forma para garantizar que el material altamente absorbente permanezca en este laminado es unir las capas entre sí en un patrón de unión. También es posible deformar mecánicamente las capas, por ejemplo por estampado, de modo que el material altamente absorbente este bloqueado entre las capas . Otra característica ventajosa de una estructura absorbente de acuerdo con la invención es que ésta presenta absorbencia sorprendentemente alta bajo carga (AUL) . Por consiguiente, la AUL para una estructura absorbente que contiene un material superabsorbente a base de polisacáridos que ha sido secada utilizando solvente polar puede ser comparada a la AUL de IM5000 y otros superabsorbentes convencionales a base de poliacrilato. Los materiales superabsorbentes a base de polisacáridos anteriormente conocidos han demostrado AUL considerablemente inferior, en el orden de aproximadamente la mitad de la cantidad de •líquido que es absorbido por IM500 [sic] o un superabsorbente de acuerdo con la invención. La invención no debe ser considerada limitada a los ejemplos que han sido descritos en la presente. En cambio, diversas otras modalidades son concebibles dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

Claims (3)

REIVINDICACIONES

1. Una estructura absorbente que consiste en un material altamente absorbente a base de polisacáridos, se caracteriza porque el material altamente absorbente se produce por reticulación y desecación de una solución líquida que contiene un material inicial en la forma de un polímero a base de polisacáridos, reticulable, en donde el material inicial, después de la reacción de reticulación, está presente en la forma de un gel que se hincha con los líquidos, y que el gel que se hincha con los líquidos, reticulado ha sido desecado por extracción con un solvente polar.

2. La estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1, se caracteriza porque el gel ha sido desecado con etanol, acetona o isopropanol.

3. La estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, se caracteriza porque el material altamente absorbente se produce de una mezcla de polímeros que contiene un polímero a base de polisacáridos, con carga eléctrica y un polímero a base de polisacáridos, sin carga eléctrica. 3. La estructura absorbente de acuerdo con la reivindicación 3, se caracteriza porque la relación entre el polímero con carga y el polímero sin carga es entre aproximadamente 2:1 y aproximadamente 4:1 y, de preferencia, aproximadamente 3:1. 5. La estructura absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, se caracteriza porque el material inicial es una mezcla de carboximetil celulosa (CMC) e hidroxietil celulosa (HEC) . 6. La estructura absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1-4, se caracteriza porque el material inicial consiste en pectina. 7. La estructura absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, se caracteriza porque consiste en una red fibrosa tridimensional, en donde el material altamente absorbente se distribuye prácticamente de manera uniforme en la red fibrosa. 8. La estructura absorbente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, se caracteriza porque el material altamente absorbente esta arreglado en una capa en la estructura absorbente. 9. Un producto absorbente, como puede ser un pañal, un protector contra incontinencia o una toalla higiénica, que contiene un cuerpo absorbente envuelto en un recubrimiento que es cuando menos parcialmente permeable a los líquidos, se caracteriza porque el cuerpo absorbente consiste en una estructura absorbente que incluye un material para absorción altamente absorbente producido por reticulación y secado de una solución líquida que contiene un material inicial en la forma de un polímero a base de polisacáridos, reticulable, en donde el material inicial, después de la reticulación, esta presente en la forma de un gel que se hincha con los líquidos, y que el gel que se hincha con los líquidos, reticulado se seca por extracción con un solvente polar.