PT80968B

PT80968B - Thin soft absorbent product

Info

Publication number: PT80968B
Application number: PT80968A
Authority: PT
Original assignee: Personal Products Co
Priority date: 1984-08-17
Filing date: 1985-08-16
Publication date: 1987-06-29
Also published as: CA1252953A; ZA856250B; JPS6185943A; US4559050A; JPH0568261B2; GR851976B; NZ212996A; IN165380B; ES546180A0; PH21004A; BR8503822A; AU4627985A; AU580796B2; PT80968A; ES8700340A1; KR870001819A

Description

Descrição dos Desenhos

A Figura 1 é uma vista em perspectiva que

= 6 =

representa um tipo de material de partida para a presente invençSoj

A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma forma de realização da presente invenção;

A Figura 3 é uma vista em perspectiva de outro tipo de material de partida para ser utilizado na presente invenção;

A Figura 4 é uma vista em corte transversal ampliado ao longo das linhas 4-4 da Figura 3;

A Figura 4A é uma vista em corte transversal ampliado ao longo das linhas 4-4 da Figura 3 depois de compressão ;

A Figura 5 ® uma vista em perspectiva de uma forma de realização da presente invenção;

A Figura 6 é uma vista em perspectiva de outra forma de realização da presente invenção;

A Figura 7 é uma vvista em perspectiva de outra forma ainda de realização da presente invenção;

A Figura 8 é uma vista em alçado lateral ampliado de uma porção de forma de realização representada na Figura 5;

A Figura 9 é uma vista em alçado lateral ampliado de uma porção dos rolos microcorrugantes; e

A Figura 10 é um gráfico que indica os resultados de experiência do Exemplo 2.

Descrição Pormenorizada da Presente Invenção

Fazendo agora referência aos desenhos, a Figu. ra 1 representa uma vista em perspectiva de material de partida utilizado para fazer o produto absorvente da presente invenção.0 material de partida 10 é uma teia fibrosa que contém pelo menos cerca de 200 $ de superabsorvente em peso da teia. As partículas superabsorventes 14 estão distribuídas substancialmente por toda a teia 12,

A Figura 2 representa uma teia fibrosa 20 que contém material superabsorvente 24. A teia fibrosa 20 foi microcorrugada para proporcionar microcorrugaçães 22 na teia fibrosa,

= 7 =

com o que se conferem macieza e flexibilidade a um material ori ginariamente rígido.

A Figura 3 representa uma vista em perspectiva de outro material de partida para a estrutura absorvente da presente invenção. 0 material de partida 30 tem uma teia fibrosa como camada absorvente 32. 0 material superabsorvente 36 está disseminado e fixado na camada absorvente. Uma camada separadora 34 está associada imediatamente com a camada absorvente. Algumas porções da camada separadora 34 prolongam-se para dentro da cama da absorvente 32 e tornam-se parte integrante desta, formando as. sim uma zona de transição 3θ. A expressão ”parte integrante” sig nifica um contacto íntimo mas que não necessita de ligação física ou química. A estrutura representa na Figura 3 encontra-se em estado descomprimido para facilidade de representação. Depois de compressão, algumas das porções da camada separadora 34 prolongam-se para dentro das fibras da camada absorvente e tornam-se parte integrante desta. Estas porções de camada separadora, por conseguinte, estarão também,em contacto com o material superabsor vente. Geralmente, há pelo menos 10 % de humidade presentes quan do a estrutura é comprimida com uma pressão suficiente para tornar a estrutura compacta e fazer com que o material superabsorvente proporcione a adesão necessária às fibras da camada absorvente para que o compósito se mantenha num estado compacto mesmo quando seco.

A Figura 4 apresenta uma vista em corte trans versalfeito pela linha 4-4 da Figura 3 que mostra em pormenor a relação entre as camadas do material de partida. A camadaabsorveii te 42 é feita em geral de fibras têxteis elásticas. 0 material superabsorvente 44 está disseminado e preferivelmente fixado entre as fibras elásticas 43. A camada separadora 48 é constituída por porções 46, algumas das quais se prolongam para dentro da ca mada absorvente e se tornam parte integrante desta. A zona de transição 45 contém as porções de camada separadora 46 em conta£ to com a porção da camada absorvente 42 e as suas fibras 43 de maneira a estarem em contacto íntimo com algumas das partículas superabsorventes 44,

A Figura 4A representa a estrutura da Figura 4 em estado comprimido mostrando que a camada absorvente 42A te= 8 =

- ve uma redução de espessura substancial e que houve também uma diminuição da espessura da camada separadora 48A, mas esta prolonga-se de maneira considerável para dentro da camada absorvente e toma-se parte integrante desta para formar uma zona de transição 45A. Embora as partículas superabsorventes 44A estejam mais próximas umas das outras, hà ainda oportunidade suficiente para a passagem de líquido entre as partículas, e, depois do seu amaciamento, as fibras elásticas da camada absorvente são libertas para fazer voltar a camada à sua forma original de pequena densidade. 0 produto comprimido representado na Figura UA é substancialmente rígido e pode ter uma rigidez Taber de pelo menos cerca de 300 na direcção de máquina.

A Figura 5 ® uma vista em perspectiva de uma estrutura absorvente de acordo com a presente invenção, designadamente a da Figura UA, que foi microcorrugada. A estrutura 50 contém as camadas separadoras 52, uma camada absorvente 54, e li nhas de dobradiça de microcorrugação 56 e 5θ que proporcionam uma rigidez Taber inferior a 25 em pelo menos uma direcção.

A Figura 6 representa uma fralda descartável 60 que utiliza uma estrutura absorvente de acordo com a presente invenção. Uma porção do desenho está separada para maior clarifi cação. A fralda descartável 6θ tem uma frente permeável a líquidos 66 e um suporte impermeável a líquidos 62. Entre a frente 66 e o suporte 62 está uma estrutura absorvente 6U, A estrutura tem camadas separadoras, uma zona de transição e uma «amada absorvente conforme descrito para os produtos das Figuras 3 e 4. A estrutura absorvente 64 é mantida em posição por meio de linhas de cola 68, de maneira a estar intercalada entre a frente 66 e o suporte 62. Fixam-se presilhas de fita 69 aos dois cantos do produto fralda para apertar o produto em volta da cintura do utente.

A Figura 7 é uma vista em perspectiva de um penso higiénico 70. 0 penso é constituído por um invólucro imper meável a líquidos 74 que contém uma estrutura absorvente 76 e es tá coberto sobre a superfície superior com uma frente permeável a líquidos 72, A estrutura absorvente 76 é feita de acordo com

• a presente invenção e é análoga à da Figura 5«

- A Figura 8 é uma vista em alçado lateral ampliado que mostra uma porção da estrutura absorvente da Figura 5 de maneira mais pormenorizada, A estrutura absorvente 80 é constituída por camadas separadoras 82 colocadas de ambos os lados de uma camada absorvente 84. Em geral, o material superabsor vente é polimerizado a partir de um monómero enquanto o monómero está em contacto com as fibras da camada absorvente 84. Sempre que um monómero á polimerizado sobre uma teia fibrosa, por exemplo a camada absorvente 84, tende para polimerizar em glóbulos grandes ou pedaços do tipo película nos interstícios das fibras da teia. Isto faz aderir os cruzamentos de fibras uns aos outros, o que confere rigidez à teia fibrosa. Quando a teia rígida e submetida a microcorrugação, o polímero superabsorvente diminui de dimensão por fractura para criar uma rede de linhas de do bradiça essencialmente paralelas com um afastamento umas das outras não superior a 6,35 oim (l/4ⁿ). 0 princípio e quebrar o material superabsorvente sem danificar materialmente a matriz de fibra original da teia fibrosa. Por outras palavras, a teia á tornada flexível e macia sem uma perda de resistência â tracção substancial.

A Figura 9 representa uma vista em alçado lateral ampliado de uma porção de rolos microcorrugadores apropria dos. Os rolos 92 e 94 têm caneluras 96 e 98 que se engrenam quan do os rolos rodam em direcçães opostas. As caneluras 98 e 9θ criam linhas transversais paralelas alternadas na estrutura absorvente, criando linhas de dobradiça que conferem flexibilidade s.em prejudiear substancialmente a integridade e funcionalidade da estrutura.

A Figura 10 e um gráfico que compara a taxa de absorvência de uma estrutura absorvente que foi microcorrugada (MC) com uma estrutura absorvente (controlo) que não foi tratada, 0 gráfico mostra claramente que uma estrutura absorvente que foi mierocorrugada absorve líquido muito mais rapidamente que o controlo.

Estes e outros produtos, por exemplo almofadas . de incontinência, pensos para ferimentos, etc,, podem ser feitos ’ a partir das estruturas absorventes representadas nos desenhos.

= 10 «

|so$oo|

líiuaiitifiii

Á teia fibrosa que contém o superabsorvente e forma a camada absorvente básica para a estrutura absorvente de acordo com a presente invenção tem volume substancialmente grande, e, depois de compressão seguida por abrandamento desta, tem tendência para voltar substancialmente à sua espessura original. Por exemplo, teias fibrosas formadas com fibras têxteis sintéticas, por exemplo polietileno, polipropileno, poliéster, nilão, fibras bicomponentes, etc,, são particularmente desejáveis. Também são apropriadas teias fibrosas dilatadas em fusão. No entanto, podem utilizar-se fibras celulósicas, por exemplo raiona. Em geral, as fibras são colocadas por ar ou dilatadas em fusão para formar uma teia, a qual, se for necessário, é seguidamente estabilizada. A estabilização pode ser feita por meio de ligação através de aquecimento, ligação adesiva, gravação por pontos com calor ou adesivo, etc, 0 processo de estabilização é escolhido conforme as fibras utilizadas e o processo aplicado para formar a teia. Os processos apropriados para a formação de uma teia incluem colocação a quente, colocação por ar, ou combinações destes processos, dilatação em fusão e outras técnicas conhecidas apropriadas. A teia fibrosa tem preferivelmente uma recuperação

de volume seco de pelo menos cerca de 30$, um volume seco inici3

al de pelo menos cerca de 20 cm /g, e um volume molhado de pelo

o

menos cerca de 30 cnr/g» 0 tecido tem um peso inferior a cerca 2

de 135,6 g/m (4 onças/jarda quadrada).

Numa forma de realização, colocam-se com ar fibras de poliéster têxteis de várias qualidades, com uma pequena porção de fibras fusíveis, para formar uma teia, A teia é sub sequentemente ligada ao de leve por meio da passagem das fibras por ar quente, o que toma as fibras fusíveis pegajosas para se pegarem umas às outras, e faz com que as fibras têxteis proporcionem um certo grau de integridade à estrutura da teia.

0 material superabsorvente presente numa forma dispersa intermitentemente na camada absorvente, é em geral uma substância polimérica insolúvel em água mas dilatável em água, capaz de absorver água numa quantidade que é pelo menos 10

’ vezes o peso da substância na sua forma seca. 0 material superab • sorvente esta na forma de partículas que podem ter a forma de fj.

« 11 =

bras, esferas, pedaços de película, glóbulos, etc., ou pode ser aplicado na forma de tuna solução de monómero líquido que é subsje quentemente polimerizado. Em geral a solução de monómero polimerizado proporciona glóbulos e pedaços de partículas do tipo pelí cuia na estrutura.

Num tipo de material superabsorvente, as partículas ou fibras podem ser descritas quimicamente como tendo uma espinha dorsal de polímeros naturais ou sintéticos com grupos hidrófilos ou polímeros que contêm grupos hidrófilos quimica mente ligados à espinha dorsal ou em mistura íntima com esta. Nesta classe de materiais estão incluídos polímeros naturais modificados e regenerados como polissacaridos, incluindo, por exem pio, celulose e amido e celulose regenerada que são modificados ao serem carboxialquilados, fosfonoalquilados, sulfoalquilados ou fosforilados para os tornar muito hidrófilos. Esses polímeros modificados também podem ser recticulados para aumentar a sua inssolubilidade em água.

Estes mesmos polissacaridos podem servir também, por exemplo, como espinha dorsal na qual outras porçães polímeras podem ser ligadas por meio de técnicas de copolimerização de enxertia. Esses polissacaridos enxertados e o seu processo de preparação estão descritos na Patente E.U. No. 4.105.033 concedida a Chatterjee et al., e podem ser considerados como cadeias polissacaridas que têm nelas enxertada uma cadeia hidrófila da fórmula geral

	·—		““
	JR¹ —		-(0H₂)_p - CR² —
<	! = 0		C = 0
	L	r	B

r 3

na qual A e B são escolhidos no grupo constituído por -OR , -0 12 3

* (metal alcalino), -OHNH^, -NHg, em que R , R e R são escolhi• dos no grupo constituído por hidrogénio e alquilo com 1 a 4 ou

= 12 =

mais átomos de carbono, em que r ó um número inteiro que tem um valor de 0 até cerca de 5000 ou mais, s é um número inteiro que tem um valor de 0 até cerca de 5000 ou mais, r mais s ó pelo me nos 500, p é um número inteiro que tem um valor de 0 ou 1 e q é um número inteiro que tem um valor de 1 a 4, As cadeias hidrófi las preferidas são cadeias poliacrilonitrilo hidrolisadas e copo límeros de poliacrilamida e acrilato de polissódio.

Além de polímeros naturais modificados e rege nerados, a componente partícula hidrocoloide pode compreender partículas hidrófilas inteiramente sintéticas. Exemplos das que são presentemente conhecidas pelos técnicos da especialidade sâo fibras poliacrilonitrilo que podem ser modificadas por meio da enxertia de porçães como cadeias álcool polivinílico, o próprio álcool polivinílico, poliuretano hidrófilo, poli (fosfonatos de alquilo), poliacrilamidas parcialmente hidrolisadas (por exemplo poli(N-N-dimetil acrilamida), poliestireno sulfonado, ou uma elasse de poli (óxido de alquileno). Estes polímeros sintéticos muito hidrófilos podem ser modificados por meio de outros tratamentos químicos, por exemplo recticulação ou hidrólise. Outros exemplos conhecidos pelos técnicos sâo os polímeros hidrófilos não iónicos como polioxietileno, polioxipropileno e suas misturas que foram recticulados apropriadamente, quer quimicamente quer por meio de irradiação. Outro tipo ainda mais recente ó um derivado de copolimero de anidrido isobutileno-maleico.

Podem colocar-se polímeros hidrófilos formados a partir de monómeros acrilato solúveis em água, por exemplo acrilato de sódio, potássio, amónio (ou combinação de catiães), sobre a camada absorvente, por meio de aspersão, ou então colocando sobre ela uma solução seguida por polimerização e recticu lação, por exemplo, por irradiação.

Além disso, podem utilizar-se materiais naturais como gomas. Por exemplo, a goma guar ó apropriada.

0 material superabsorvente ó combinado com a teia fibrosa por qualquer meio apropriado para distribuir nela o material superabsorvente, procurando minimizar a interferência de uma entidade superabsorvente sobre outra após a dilatação da

= 13 =

primeira. Se o material superabsorvente for um pó, pode ser aspergido sobre a teia fibrosa quer em forma seca quer com a teia humedecida. Se o superabsorvente estiver em forma granular, pode ser desejável humedecer um pouco o superabsorvente antes de pô-lo em contacto com a teia, 0 material superabsorvente conterá partículas cuja dimensão varia desde cerca de 0,005 mm de diâmetro ate glóbulos que são contínuos ao longo de fibras numa distância que pode ser de alguns centímetros.

Outro processo para a colocação do superabsor vente na teia é a aspersão de uma solução de monómero sobre a teia ou a saturação da teia com uma solução de monómero seguida por polimerização do monómero. Uma maneira corrente de polimerizar o monómero e pelo uso de irradiação. É desejável colocar o superabsorvente com alguma regularidade por toda a teia fibrosa. No entanto, mesmo que o superabsorvente seja um pó e esteja na forma de uma camada, tende para funcionar melhor que uma camada desse tipo em produtos conhecidos anteriormente. Pode ser deseja vel colocar mais superabsorvente numa área do que noutra e/ou colocar o superabsorvente na estrutura em tipos de distribuição determinados previamente,

Qualquer superabsorvente que absorva grandes quantidades de líquidos é apropriado para utilização na camada absorvente da presente invenção.

A teia fibrosa que contém o superabsorvente tende para ser rígida e substancialmente não flexível. Visto que as utilizações finais da teia fibrosa exigem que a teia seja macia, flexível e maleável, descobriu-se que a microcorrugação da teia fibrosa proporciona a diminuição necessária de rigidez, sem prejudicar as propriedades da teia fibrosa que são desejáveis pa ra a sua utilização final. Frequentemente, a rigidez Taber de uma teia que contém pelo menos 200% de superabsorvente ultrapassa 300 de rigidez Taber (g/cm linear) na direcção de máquina. Na direcção transversal, a rigidez Taber ultrapassa geralmente 70·

A fim de se ter um produto satisfatório para utilização em produ tos descartáveis, por exemplo fraldas e pensos higiénicos, é ne• cessário diminuir o valor da rigidez Taber para menos de cerca

a 14 a

aiiiiw

~ de 25. 0 valor da rigidez Taber é obtido de acordo com o processo descrito em ASTM D 2969. Todos os valores de rigidez Taber são expressos em g/cm linear.

A camada absorvente constituída pela teia fibrosa e superabsorvente pode ser tratada para reduzir a rigidez Taber apenas na camada ou depois de a camada ter sido combinada com uma camada separadora.

A camada separadora é constituída por fibras hidrófilas, por exemplo fibras de raiona, fibras celulósicas, turfa, fibras acrílicas, ou suas misturas. As fibras celulósicas incluem fibras de pasta de madeira, tomentos de algodão, etc. As fibras de pasta de madeira sâo geralmente as que são utilizadas para formar a camada penugenta ou barreira fibrosa em produtos absorventes convencionais, por exemplo fraldas descartáveis,pensos higiénicos, etc. Outras fibras celulósicas que podem ser uti lizadas são fibras de raiona, linho, cânhamo, juta, rami, algodão, etc. As fibras ou turfa ou suas misturas são colocadas de maneira a formar uma camada na qual as partículas estão próximas umas das outras para proporcionar uma grande pressão capilar para promover a deslocação de líquido no plano da camada.

Aquilo que se afigura apenas uma pequena diferença de pressão capilar é tudo o que é necessário a uma camada para atrair e drenar líquido de uma camada contígua. A força que leva um líquido a entrar num capilar cilíndrico á expressa pela equação:

p _ (² ços Q) r

na qual a força é representada pela pressão capilar e

P é a pressão capilar Ú e a tensão superficial do líquido,

0 é o ângulo de contacto líquido-fibra, e r é o raio capilar.

Com um líquido dado, a pressão (força capilar) aumenta com o coseno do ângulo de contacto líquido-fibra

• (atingindo um máximo quando o ângulo é zero) e aumenta também . com raios capilares menores de maneira que capilares mais estrei

= 15 =

tos possam extrair líquido de capilares mais largos.

A capacidade de separação relativa entre uma primeira camada fibrosa e uma segunda camada é influenciada tcinto pelas densidades relativas destas camadas como pela molhabilidade relativa das fibras individuais de cada camada. As fibras individuais da segunda camada têm preferivelmente ângulos de con tacto líquido-fibra substancialmente menores que os da primeira camada fibrosa, anulando a diferença de densidade e proporcionando um aumento global significativo da pressão capilar para absorver líquido na segunda camada.

As fibras da segunda camada de fibras (ou partículas) e/ou a densidade da camada são escolhidas de maneira a criar uma diferença significativa de pressão capilar em re lação â primeira camada fibrosa.

A segunda camada fibrosa (ou partículas) ó geralmente constituída por fibras que têm um ângulo de contacto líquido-fibra menor ou em que a camada tem raios capilares mais estreitos. Os exemplos dessas fibras incluem fibras hidrófilas, por exemplo fibras de raiona, fibras celulósicas, ou turfa, ou suas misturas, ou fibras acrílicas, etc. As fibras celulósicas incluem fibras de pasta de madeira, tomentos de algodão, etc.

A camada separadora pode ser formada previamente e colocada junto da camada absorvente antes de compressão ou as partículas da camada separadora podem ser colocadas por ar, misturadas mecanicamente ou colocadas em húmido sobre a camada absorvente antes de compressão.

A zona de transição e uma região formada na junção da camada absorvente com a camada separadora. Algumas das partículas, por exemplo fibras, da camada separadora prolon gam-se para dentro da camada absorvente e tornam-se parte integrante desta, A região na qual a maior parte das partículas pr£ longadas estão colocadas denomina-se zona de transição. Na zona de transição, há um compósito de fibras de camada absorvente,ma terial superabsorvente e partículas de camada separadora. As partículas de camada separadora que se prolongaram para dentro da camada absorvente estão em contacto íntimo com parte do mates

« 16 =

terial superabsorvente da camada absorvente. Isto permite que o líquido inicie a sua migração na direcção z para atingir o mate rial superabsorvente, A medida que o líquido avança na direcção z_t o material superabsorvente torna-se macio e liberta as fibras da camada absorvente que permite à camada absorvente voltar subs tancialmente à sua espessura não comprimida ou mais. À medida que a camada absorvente volta à sua espessura não comprimida, proporcionam-se grandes zonas ocas para armazenamento do líquido e para maior dilatação do material superabsorvente, à medida que este absorve o líquido que se encontra nas zonas ocas, A camada absorvente tende para voltar a sua espessura não comprimida ou mais, provavelmente por causa da elasticidade das fibras e da di laraçâo do material superabsorvente.

Para a teia fibrosa da camada absorvente proporcionar o meio necessário para absorver líquido, prefere-se que a teia fibrosa tenha um volume seco inicial de pelo menos cerca de 20 cm^/g, uma recuperação de volume seco de pelo menos 30 % (pre ferivelmente 50 %), um volume molhado de pelo menos cerca de 30 cnr/g, e um peso de menos de cerca de 135,6 g/m (4 onças/jar da quadrada). 0 volume seco inicial é a área vezes a espessura da camada sob uma carga de 0,000703 kg/cm (0,01 libras por polegada quadrada)calculado em centímetros cúbicos. Este valor é dividido pelo peso em gramas para dar a medida em centímetros cú bicos por grama, A recuperação de volume seco obtém-se submetendo a teia a uma carga de 0,123025 kg/cm (l,75 psi) durante cinco minutos, retirando a carga e deixando a teia repousar durante

/ 2

um minuto, submetendo a teia a uma carga de 0,000703 kg/cm (θ,01 libras por polegada quadrada) e medindo depois o volume seco final sob a carga de 0,000703 kg/cm (0,01 psi). A recuperação de volume seco é o volume final dividido pelo volume inicial expresso em percentagem. 0 volume molhado é medido da mesma maneira que o volume inicial, excepto que a teia foi saturada com água. Verificou-se que se a teia fibrosa tiver uma recuperação de volume seco de pelo menos 20 % (preferivelmente 50 %), um

O

volume seco inicial de pelo menos 20 cnr/g, um volume molhado de pelo menos 30 enr/g, com um peso de teia inferior a 135,6g/m (4 onças/jarda quadrada), a teia fibrosa poderá reter material

17 =

ιϋόιι

- superabsorvente até pelo menos 1,500 $ do peso de base seco da teia. É preferível que a teia contenha 200 $ a 1.500 $ em peso, base seca, de superabsorvente para o peso base seca da teia, e o mais preferivelmente numa gama desde cerca de 400 $ até cerca de 1.200 $.

Os meios pelos quais a estrutura absorvente se torna flexível, maleável e macia de acordo com a presente invenção são meios de trabalho mecânico. 0 trabalho mecânico denomina -se microcorrugação, A técnica de microcorrugaçâo está descrita na Patente E.U. 4.116.892, concedida a Schwarz. Embora a técnica nesta patente seja designada como técnica para esticamento de fibras, a presente invenção não pretende esticar, mas sim aplicar trabalho mecânico. Schwarz utiliza a sua técnica para orientar molecularmente as fibras num estado apos moldação. As fibras utilizadas na presente invenção já estão orientadas. Assim, um a longamento adicional ou nova orientação poderiam prejudicar as fibras na presente invenção.

Descobriu-se que a microcorrugação da estrutura absorvente definida na presente invenção forma linhas de dobradiça que dão origem a uma sensação ao tacto flexível, maleável e macia. Os rolos descritos na Patente E.U. 4.116.892 são colocados com um intervalo de 0,0635 - 7,62 mm (0,025 - 0,30 polegadas) para quebrar as partículas superabsorventes numa dimensão mais ou menos uniforme e criar as linhas de dobradiça desejáveis descritas anteriormente. Se a estrutura absorvente da presente invenção passar apenas entre os rolos para esmagar a estrutura,o produto torna-se de facto mais rígido e tem maior valor de rigidez Taber. 0 alongamento das fibras da estrutura absorvente é in ferior a 10 $ quando se executa a microcorrugação.

Verificou-se que é desejável passar os materiais por microcorrugaçâo na direcção de máquina e passar em segui da o material por rolos com anéis gravadores a fim de microcorru gar na direcção transversal. É muito desejável diminuir o conteú do de humidade da estrutura absorvente para menos de 10 $ antes de submetê-la a microcorrugação.

* Além do abrandamento, amaciamento e maior fleá xibilidade do produto, observou-se que o produto absorve líquido

= 18 =

mais rapidamente que antes do tratamento por meio de trabalho me cânico. A absorção rápida de líquido é particularmente convenien te num produto fralda descartável.

Seguem-se exemplos de métodos para a preparação da estrutura absorvente da presente invenção. Estes exemplos não pretendem limitar seja de que maneira for a invenção, e mostrarão a possibilidade de fazer ampliações e modificações sem sair do espírito e do âmbito da invenção.

Exemplo 1

I Porma-se uma camada absorvente de fibras de p<j

liéster colocando as fibras a seco, isto é, colocando ao ar ou cardando as fibras para formar uma teia. Especificamente, as fibras de poliéster contêm uma pequena proporção (cerca de 15$) de fibras fusíveis que amolecem a uma temperatura menor que o resto das fibras. A teia e ligada quente fazendo passar ar â temperatu ra de 177°C (35O°P) através da teia durante cerca de 10 segunt 2

dos, A teia resultante tem o peso base de 25 g/m . As fibras de poliéster específicas utilizadas são identificadas como Hollofil Tipo 99, fabricadas e vendidas por E.I, DuPont Company, A teia de poliéster é revestida inundando-a com uma solução aquosa de acrilato de sodio e ácido acrílico. A solução contém 38$ de sólidos. 0 excesso de solução é retirado da teia e a teia é depois

I submetida a radiação de feixe de electrões, a fim de polimerizar

o acrilato de sódio para acrilato de polissódio. A teia é repetá.

damente inundada com líquido, o excesso de líquido é retirado e

submetido a radiação até a quantidade dos sólidos secos adiciona

dos do acrilato de polissódio ser 10 vezes o peso da teia, 0

substrato revestido passa sob um Hammermill (moinho de martelos)

que deposita fibras de pasta de madeira na teia de poliéster.

Aplica-se vácuo sob a teia de poliéster, a fim de comprimir um

pouco as fibras de pasta de madeira por cima da teia. As fibras o

de pasta de madeira estão presentes numa quantidade de 50 g/m*”.

A superfície da camada de pasta é aspergida com água de maneira

que o conteúdo de humidade total da pasta seja de cerca de 10$

2

* em peso, A estrutura total é comprimida a um nível de 35 kg/m

• (64O psi) durante 30 segundos. Depois de aliviada a pressão, for

= 19 =

ma-se a pasta numa camada de grande densidade com uma dimensão capilar apropriada para a separação de líquido e a camada de fibras elásticas mantém-se comprimida,

A amostra, quando seca a 6$ de humidade, tem uma rigidez Taber de cerca de 158. Esta rigidez não permite utilizar a estrutura absorvente em produtos como fraldas e pensos higiénicos descartáveis, A adição de humidade até cerca de 28$ amacia o produto para uma rigidez Taber de cerca de 75· No entan to, o produto ainda não é suficientemente macio e flexível para ser utilizado num produto fralda descartável. Por outro lado, é desejável que a estrutura absorvente esteja substancialmente seca quando é utilizada num produto, a fim de poder absorver toda a sua capacidade de líquido quando é utilizado. Depois de voltar a secar o produto apés colocar a humidade em 28$, o produto com 3$ de humidade tem um valor de rigidez Taber de 119 e a 0$ de hu midade tem um valor de rigidez Taber de 145,

Seca-se outra amostra a 6$ de humidade e subme te-se a acção de rolos microcorrugantes, primeiro entre um par de rolos engrenados com um modelo de corrugação na direcção transversal, e em seguida passa-se a amostra por um rolo gravador com anéis que criam linhas na direcção de máquina, 0 valor de rigidez Taber resultante é de cerca de 21 na direcção de máquina. Quando esta amostra é humedecida a cerca de 28$, o valor de rigidez Taber diminui para cerca de 13. Quando a amostra volta a ser seca a 3$ e 0$ de humidade, os valores de rigidez Taber são cerca de 21 e 22, respectivamente. Isto mostra claramente que secando a amostra antes da microcorrugaçâo, a microcorrugação é permanente e a amostra manter-se-á macia e flexível, quer seja ou não humidificada e subsequentemente seca. Quando uma amostra é microcorrugada segunda vez em cada direcção, os valores de rigidez Taber são os seguintes: a 6$ de humidade - 11, a 28$ de humidade - 10, seca novamente a 3$ de humidade - 21, seca de novo a 0$ de humidade - 23. Um valor de rigidez Taber inferior a cerca de 50 proporciona um produto satisfatório, mas o valor preferido é inferior a cerca de 25.

= 20 =

"-’-ΑΤΤ

Exemplo 2

Prepara-se uma teia fibrosa não tecida que contém 67$ de fibras Hollofil e 33$ de fibras Enka. As fibras Enka são uma fibra bicomponente que tem uma bainha de polietil£

no e um núcleo de poliéster. Estas fibras sâo produzidas e ven2

didas por American Enka. 0 tecido tem um peso de 40,68 g/m (l,2 onças/jarda quadrada). Num processo análogo ao do Exemplo 1, o acrilato de polissodio é colocado sobre as fibras numa quan tidade de sólidos secos adicionados de 10 para 1. 0 peso final da teia de poliéster que contém superabsorvente é de cerca de

406.8 g/m (l2 onças/jarda quadrada). Depois da formação da teia, depositam-se aproximadamente 135,6 g/m (4 onças/jarda quadrada) em cada um dos lados da teia de fibras de pasta de madeira e comprime-se a teia. Quando é seca até um conteúdo de humidade de 3$, a teia apresenta uma rigidez Taber de 343 g/cm na direcção de máquina e 75,θ g/cm na direcção transversal. Secamse amostras da teia com 254 mm x 38l mm (lO polegadas x 15 polegadas) à temperatura de 19O,5°C (375°F) até um conteúdo de humidade de 3$. As amostras são depois processadas nos rolos microcorrugadores na direcção de máquina. Os rolos são cilindros com

177.8 «un (7 polegadas) com picos microcorrugados a 30 pd (passo diamétrico) com um enganchamento de l,0l6 mm (θ,θ4 polegadas) com uma pressão de 51,83 kg/cm linear (290 libras por polegada

I linear), As amostras são depois passadas pelos rolos gravadores

com anéis para microcorrugar o produto na direcção transversal. Estas amostras, depois de corrugação, têm uma rigidez Taber de

26,5 na direcção de máquina e 15 na direcção transversal. As amostras microcorrugadas revelam maior absorção de líquido e absorção de líquido mais rápida, conforme se indica na Figura 10₀A capacidade de separação do produto microcorrugado é substancialmente igual à do produto antes da microcorrugação. Assim, o trabalho mecânico por microcorrugação não interferiu com a ca pacidade do produto para transferir líquido de uma zona para outra, Isto é muito importante numa estrutura como uma fralda descartável.

. Podem aplicar-se outras variantes dos proces= 21

sos para a preparação da estrutura absorvente de acordo com a presente invenção.

Do que precede pode observar-se que se podem fazer muitas variações e modificações sem sair do verdadeiro espírito e alcance do conceito novo desta invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

- 1® Estrutura absorvente, caracterizada pelo facto de compreender uma teia fibrosa de fibras elásticas, tendo a referida teia um peso básico inferior a cerca de 135,6 g/m (4 onças/ jarda quadrada), um volume inicial seco de pelo menos cerca de 20 cm^/g, uma recuperação de volume seco de pelo menos 30% e

O

um volume molhado de pelo menos cerca de 30 cm~/g_t e superabsorvente colocado entre as fibras da referida teia numa quantidade de pelo menos cerca de 200% em peso com base no referido peso da teia, tendo a referida estrutura um valor de rigidez Taber inferior a cerca de 50.

- 2S Estrutura absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de o valor da rigidez Taber ser inferior a cerca de 25,

- 3® Estrutura absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de estar colocada uma camada de fibras de pasta de madeira sobre pelo menos um lado da referi da estrutura absorvente.

- 4» Estrutura absorvente de acordo com a reivindi22 =

cação 3, caracterízada pelo facto de compreender uma camada de fibras de pasta de madeira sobre ambos os lados da estrutura absorvente.

- 5- Estrutura absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterízada pelo facto de a referida teia fibrosa ser uma teia de fibras poliéster.

- 6» Fralda descartável caracterízada por conter co. mo camada absorvente uma estrutura absorvente que compreende uma

teia fibrosa, tendo a referida teia um volume inicial seco de pe

3 """

lo menos cerca de 20 cm /g, uma recuperação de volume seco de pe. lo menos cerca de 30%, e um volume molhado de pelo menos cerca

O

de 30 cm/g, e compreendendo superabsorvente colocado entre as fibras da teia numa quantidade de pelo menos cerca de 200% em pe so com base no referido peso da teia, tendo a estrutura um valor de rigidez Taber inferior a cerca de 50.

- 7* Penso higiénico caracterizado por compreender como camada absorvente uma estrutura absorvente que compreende

tuna teia fibrosa que tem um peso básico inferior a cerca de
2 3

135,6 g/m , um volume inicial seco de pelo menos cerca de 20 cm / /g, uma recuperação de volume seco de pelo menos 30%, e um voluO

me molhado de pelo menos cerca de 30 cm /g, e compreendendo superabsorvente colocado entre as fibras da referida teia numa quantidade de pelo menos cerca de 200% em peso baseado no peso da referida teia, tendo a estrutura um valor de rigidez Taber in ferior a cerca de 50.

_ 8- —

Processo para a preparação de uma estrutura ab » sorvente susceptível de absorver pelo menos cerca de 5 cm /g de . líquido e que é uma teia não tecida com um peso básico de menos

= 23 ·

2

de cerca de 135,6 g/m , um volume inicial seco de pelo menos

O

cerca de 20 cnr /g, uma recuperação de volume seco de pelo menos cerca de 30%, e um volume molhado de pelo menos cerca de 30 cm /g, contendo a referida teia pelo menos cerca de 200% de superabsorvente, caracterizado pelo facto de compreender;

(a) a secagem da referida teia que contém superabsorvente até um conteúdo de humidade inferior a cerca de 25%, e

(tí) a microcorrugação da referida teia para proporcionar uma rigidez Taber inferior a cerca de 50.

- Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo facto de o valor da rigidez Taber ser inferior a cerca de 25.

- 102 Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo facto de o valor da rigidez Taber ser inferior a cerca de 10 pelo menos numa direcção,

A requerente declara que o primeiro pedido desta patente foi depositado nos Estados Unidos da América em 17 de Agosto de 1984, sob o número de série 641,545