PT96543B - Artigos absorventes contendo material superabsorvente e teia de fibras engomadas assentes por via humida - Google Patents

Description

«ARTIGOS ABSORVENTES CONTENDO MATERIAL SUPERABSORVENTE E TEIA DE FIBRAS ENGOMADAS ASSENTES POR VIA HÚMIDA

Descreve-se um artigo absorvente que tem uma camada de absorção/distribuição de fluído assente por via húmida com uma massa volúmica média em seco menor do que cerca de 0,30 g)cm^, uma massa volúmica média após molhagem com solução aquosa a 0,1% de NaCl menor do que cerca de 0,20 g/cm^ e um peso unitário médio em seco compre endido entre cerca de 0,001 e cerca de 0,10 g/cm²; e uma camada de armazenagem de fluído posicionada por baixo da camada de absorção/distribuição que compreende pelo menos cerca de 15 por cento de material superabsorvente.

A camada de absorção/distribuição de fluxdo compreende entre cerca de ^0% e 100% de fibras celulósicas quimicamente engomadas e entre 0% e cerca de 50% de meio de ligação.

Figura 1

Fig. 1

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presente pedido de patente é uma continuação parcial do pedido de patente norte-americana copendente que tem o numero de serie 07/548, depositado em 23 de Janeiro de 199θ ^em nom® de Gerald A, Young, Danny R. Moore e 'Jeffery T, Cook.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a estruturas absorventes que utilizam material fibroso celulósico e tambem material superabsorvente. As estruturas absorventes podem ser utilizadas numa larga variedade de artigos absorventes, tais como fraldas descartáveis, chumaços para adultos incontinentes e artigos semelhantes, que são necessarios para tratar relativamente grandes quantidades de fluidos corporais descarregados, especialmente descargas repetidas de quantidades relativamente grandes de fluido em relativamente curtos intervalos de tempo.

ENQUADRAMENTO GERAL DA INVENÇÃO

As teias absorventes que compreendem massas emaranhadas de fibras,isto é, teias fibrosas, são bem conheci das na técnica. Essas teias podem embeber líquidos,tais como fluidos corporais descarregados, tanto por um mecanismo de absorção em que o fluído é absorvido pelo próprio material fibroso, como por um mecanismo de mecha em que o fluido e chupado por, distribuído através dos e a_r mazenado nos interstícios capilares entre as fibras. Um meio para melhorar as características de absorção dessas estruturas de teia fibrosas é incorporar nelas material superabsorvente, tal como material polimerico de gelificação (também designado como polímeros superabsorventes

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Case: 4O9OR de material que forma hidrogel etc), que embebem o fluído. 0 material superabsorvente serve para reter o fluído constituído por líquidos corporais descarregados.

Uma estrutura absorvente deste tipo, em que materiais que formam hidrogel sob a forma de partículas são incorporados em teias fibrosas, é referido na patente de invenção norte-americana número 4.61O.67S, depositada em nome de Weisman e Goldman e publicada em 9 de Setembro de 19e6.

aperfeiçoamento da absorção proporcionado pela incorporação de materiais que gelificam absorventes permitiu a realização de artigos absorventes tais como fral das que empregam núcleos absorventes relativamente finos e que são, por consequência, produtos relativamente finos. As fraldas mais finas são menos volumosas para ut_i lizar e adaptam-se melhor por debaixo da roupa. São tam bém mais compactas na embalagem, tornando as fraldas mais fáceis de trazer pelo consumidor e de armazenar.

aspecto compacto da embalagem também tem como resultado reduzidos custos de distribuição para o fabricante e para o distribuidor.

Uma destas configurações com núcleo absorvente que é útil para emprego como estrutura absorvente é constituída pelos artigos absorventes relativamente finos descritos na patente de invenção norte-americana número 4 765 780, publicada em 23 de Agosto de 1988 (Angstadt). Esta patente refere-se a artigos absorventes, tais como fraldas, que têm uma configuração do núcleo com duas camadas absorventes em que o núcleo compreende uma camada primária superior e também uma camada em pó inferior.

A camada primária é uma teia assente por acção de ar de material de fibras hidrofílicas com uma quantidade substancial de material que gelifica absorvente misturado

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Case: 4090R com ela. A camada em pó compreende material de fibras hidrofilicas e, preferivelmente, não contém qualquer material absorvente que gelifica.

Outra configuração do núcleo absorvente é descrita na patente de invenção norte-americana número 4 673 ^02, de Weisman/Houghton/Gellert, publicada em 16 de Junho de 1987. Esta patente refere-se a artigos absorventes que têm um núcleo absorvente de camada dupla. Na configuração de camada dupla, o núcleo compreende uma camada primária superior que é feita de material fibroso hidrofílico com a forma de teia assente por acção de ar, opcionalmente com uma pequena quantidade de partículas de agente polimérico que gelifica misturadas com ele. 0 núcleo compreende também uma camada inserida na parte inferior, que é constituída por uma mistura assente sob acção do ar de material fibroso hidrófílico e uma quantidade substancial de partículas de agente polimérico que gelifica. Esta camada inserida é geralmente posicio nada na parte da frente do artigo absorvente, de tal maneira que mais de metade do material de agente polimérico que gelifica no artigo se encontra na sua metade anterior. Artigos absorventes que têm a configuração particular de camada dupla da patente número 4 673 ^02 podem preparar-se sob a forma de produtos para fraldas especialmente finos, muito eficientes e com pequenas perdas de líquido.

Não obstante a existência de núcleos absorventes como se descreveu antes, verifica-se ainda a necessidade de proporcionar núcleos absorventes com capacidade absorvente eficaz melhorada. Uma maneira de fazer teoricamente isso consistiria em aumentar o nivel de material polimérico que gelifica no núcleo absorvente. Infe-3

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Case: 4O9OR '9/ lizmente, elevados níveis de material polimérico que gen ficã-especialmente níveis em excesso de cerca de 15^-nas teias fibrosas tipicamente utilizadas em núcleos absorventes podem provocar um fenómeno referido como bloqueamento do gel. Ocorre o bloqueamento do gel quando o material polimérico que gelifica situado em zonas que primeiro contactam com os fluidos aumente de volume em con- / sequencia de se embeber no fluido e formar o hidrogel. Quando a concentração de material polimérico que gelifica é demasiadamente grande, o hidrogel pode bloquear o y

fluido adicional e impedir que ele atinja outras regiões do núcleo que têm uma capacidade absorvente não utilizada. A ocorrência de bloqueamento do gel pode originar perdas' durante a utilização do artigo absorvente.

Desenvolveram-se materiais poliméricos que gelificatn os quais podem possuir uma reduzida tendência para provocar o bloqueamento por gel. Esses materiais são descritos na patente de invenção norte-americana número RE 32 649» d® 19 de Abril de 1988, concedida a Brandt/ /Goldman/lnglin, No entanto, estes materiais poliméricos que gelificam aperfeiçoados e outros materiais superabsorventes estão sujeitos e limitações de funcionamento da teia de fibras celulósicas em que se distribuem partículas de material que gelifica. Em particular, após a molhagem inicial, as fibras celulósicas tornam-se muito flexíveis e a teia tende a desabar formando-se um produto com uma maior densidade e, por consequência, pos sui um menor tamanho médio de poros. Enquanto o tamanho dos poros se torna menor do que o tamanho dos poros nas regiões da teia que ainda não foram molhadas, cria-se um gradiente capilar que se opõe ao transporte eficiente dos fluidos para as áreas secas do artigo absorvente.

Outra razão pela qual muitos artigos absorventes,

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Case: U090R tais como fraldas, são submetidos a perdas é a incapacidade para absorverem a segunda e as subsequentes descargas de fluído, mesmo quando a primeira descarga de fluído tenha sido efectivamente absorvida. A perda devida à segunda descarga e as subsequentes descargas é especialmente importante durante a noite, quando os utilizadores geralmente experimentam múltiplas descargas antes de serem atendidos* Uma razão para que se verifique a incapacidade de muitos artigos absorventes adequadamente po ssdbilitarem o tratamento de descargas múltiplas de fluí dos, além das razões antes mencionadas, é a incapacidade do núcleo absorvente transportar o fluído descarregado para fora da região de descarga, uma vez que a capacidade absorvente daquela região tenha sido atingida. Depois de ocorrer uma descarga de fluído,o fluído tende a fi car situado na região próxima de descarga. A ocorrência de descargas sucessivas de fluído cria uma força para transportar lateralmente o fluido anterior e o fluído novamente descarregado. No entanto, o comportamento real do artigo absorvente é limitado pela capacidade que tem para efectuar o transporte do fluído para as zonas mais afastadas do núcleo. A este respeito, mesmo na ausência de material polimérico que gelifica, a capacidade absorvente global dos núcleos de fraldas absorventes convencionais é geralmente utilizada incompletamente antes da sua falha, isto é, antes da perda de líquido pelo artigo absorvente.

Ainda um outro motivo para a perda de líquidos nos artigos absorventes convencionais e a tendência das fibras celulósicas convencionalmente utilizadas para a aqui sição e distribuição de fluidos para perderem a rigidez depois de humidificadas, dificultando assim a permeabilidade da estrutura.

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E um objectivo da presente invenção proporcionar estruturas absorventes que contem material superabsorvente, que podem resolver os problemas de bloqueio provocado pelo gel e pela falta de rigidez em húmido e que podem utilizar uma proporção maior da sua capacidade de absorção.

$ ainda um outro objectivo da presente invenção proporcionar estruturas absorventes que contêm materiais superabsorventes que podem extrair rapidamente os fluidos das regiões de descarga e transportar o fluido numa proporção relativamente grande da área de armazenagem da estrutura absorvente e, adicionalmente, serem capaz de efectivamente adquirirem e distribuírem o fluído corporal descarregado do segundo ou de outros esvaziamentos sucessivos da bêxiga.

✓ ,

E ainda um outro objectivo da presente invenção proporcionar estruturas absorventes capazes de satisfazer os objectivos antes descritos e que sejam de uma con cepção relativamente fina.

Uma estrutura absorvente que foi anteriormente su gerida é descrita na patente de invenção norte-americana número 4 935 022, publicada em 19 de Junho de 1990, concedida a GlenR.tasheLeonard R, Thompson. Esta patente refere-se a artigos absorventes descartáveis que com preendem um núcleo absorvente em camadas, posicionado entre uma folha posterior e uma folha superior, em que o núcleo absorvente compreende uma camada superior de fibras de celulose enrijadas, torcidas, pregueadas e necessita entre cerca de 3 e 15^® ^em peso de grandes partículas de material absorvente que gelifica e uma camada inferior de fibras celulósicas enrijadas, torcidas, pregueadas e cerca de 15 a 60^. em peso de material absor

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Case: 4O9OR vente que gelifica. A camada superior permite atingir a finalidade principal de aquisição e distribuição das descargas de fluidos corporais. As fibras enrijecidas, torcidas e pregueadas são especialmente benéficas a este respeito. A camada inferior, que é necessariamente menor do que a camada superior, destina-se principalmen te à armazenagem do fluido.

Uma outra estrutura absorvente que foi proposta é descrita na patente de invenção norte-americana número 4 798 603, de S. C. Meyer e col., publicada em 17 de Janeiro de 1989, com o título Absorbent Article Having a Hydrophobic Transport Layer (Artigo Absorvente que Tem uma Camada Hidrofóbica de transporte). Como o título sugere, esta patente refere-se a um artigo absorvente com uma camada de transporte hidrofóbica, feita de fibras sintéticas hidrofóbicas conhecidas. A camada de transporte fica situada entre uma folha superior e um corpo absorvente. 0 corpo absorvente é necessariamente mais hidrofílico do que a camada de transporte. A finalidade da camada de transporte é actuar como camada de isolamento entre a folha superior e o corpo absorvente para diminuir o humedecimento da pele. Independentemen te do facto de as estruturas nela descritas satisfazerem este objectivo, é de esperar que a natureza hidrofóbica da camada de transporte do dispositivo de acordo com a patente de invenção norte-americana número U 798 603 tenha propriedades limitadas de aquisição de fluídos e de transporte de fluídos devido, pelo menos em parte, à hidrofobicidade da camada. Isto deverá ser particularmente assim no caso da segunda e das sucessivas descargas de fluído, depois que quaisquer agentes tensoactivos opcionais empregados terem sido lavados para fora.

Não obstante a existência de artigos absorventes do tipo antes descrito, há a necessidade de arranjar ou-7b3O73

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2Í.JAN» tras configurações aperfeiçoadas para os artigos absorventes, que proporcionam um melhor comportamento de aquisição e de distribuição de fluído, espeeialmente em relação a descargas sucessivas de fluído.

Por consequência, a presente, invenção proporciona e elementos estruturas absorventes aperfeiçoadas/para utilização neste campo, assim como artigos absorventes que utilizam essas estruturas, empregando um núcleo absorvente de camaf das múltiplas que efectiva e eficientemente adquire os fluídos corporais descarregados pelo utente depois de descargas iniciais e sucessivas, transporta o fluído adquirido tanto proveniente- da descarga inicial como de descargas sucessivas sobre uma proporção relativamente grande da área superficial da estrutura absorvente e armazena esses fluidos descarregados.

SUMARIO DA INVENÇÃO a presente invenção proporciona uma estrutura absor vente que é particularmente útil como núcleo absorvente em artigos absorventes descartáveis, tais como fraldas e chumaços para pessoas incontinentes, e que compreende : uma camada de aquisição/distribuição do fluído assente em húmido^ tendo um peso volúmico em seco médio menor do que cerca de 0,3θ g/cm3, uma massa volúmica média após molhagem até à saturação com uma solução aquosa e 1% de NaCl, em relação a uma base de peso seco, menor do que cerca de 0,20 g/cm3 e um peso unitário médio de base de produto seco compreendido entre cerca de 0,01 e cerca de,0,10g/cm; e uma camada de armazenagem de fluido, posicionada por debaixo da camada de aquisição/distribuição. A camada de aquisição/distribuição compreende uma teia constituída por cerca de 5θ Até 100^ em peso de fibras de celulose enrijadas quimicamente e entre cerca de 0 e cerca de 50^ em

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Case 4O9OR '91 peso de meios de ligação. Os meios de ligação podem ser utilizados para aumentar a integridade física da teia e facilitar o processamento e/ou melhorar o comportamento em utilização e/ou aumentar o tamanho médio efectivo dos poros entre as fibras da teia. Tal como é utilizada na presente memória descritiva, a expressão meios de ligação refere-se a meios integrais com a camada de fibras rigidifiçadas, como por exemplo (mas não limitados a) outro material celulósico não enrijado, fibras sintéticas, aditivos químicos e polímeros termoplásticos.

Para aumentar a integridade física, também se podem utilizar envelopes de tecido e outra etamine exteriormente em relação à referida camada de aquisição/distribuição, além de ou em vez dos meios de ligação.

A camada de armazenagem compreende pelo menos cerca de 15^ em peso de material superabsorvente e entre 0 e cerca de 85¾ de um meio de suporte para o material superabsorvente. A camada de aquisição/distribuição, preferivelmente, é substancialmente isenta de material superabsorvente. Tal como é utilizada na presente memória descritiva, a expressão substancialmente isenta significa que a camada de aquisição/distribuição não contêm mais do que cerca de 2,0^ de material superabsorven te, preferivelmente menos de cerca de 1,0*^, mais preferivelmente zero ou essencialmente 0^ de material superab sorvente. Tal como é utilizada na presente memória de_s critiva, a expressão essencialmente zero porcento de material superabsorvente significa pequenas quantidades (menos de cerca de 0,5^> ) de material superabsorvente presente na camada de aquisição/distribuição provavelmente em contacto com a camada de armazenagem ou na proximidade apertada da camada de armazenagem que con tem o material superabsorvente com a camada de aquisiçãc/ /distribuição.

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Nas formas de realização preferidas da presente invenção, a camada de aquisição/distribuição tem uma área superficial superior que é igual a cerca de 25% até cerca de 100% da área superficial superior da camada de armazenagem de fluido, preferivelmente, compreendida entre cerca de 25 e cerca de 95%» mais preferivelmente menos do que ' cerca de 90%, embora não sejam necessariamente de excluir as formas de realização em que a camada de aquisição/distribuição de fluído é igual ou maior do que a área superficial da camada de armazenagem.

A estrutura absorvente pode ser vantajosamente utilizada como núcleo absorvente em artigos absorventes,por exemplo, fraldas descartáveis e tecidos de papel para uten tes incontinentes, que também compreende uma camada superior permeável e uma camada posterior impermeável a fluídos fixada na folha superior, ficando o núcleo absorvente colocado entre elas. O núcleo absorvente é posicionado de tal maneira que a camada de aquisição/distribuição fique situada entre a folha superior e a camada de armazenagem e a camada de armazenagem fique situada entre a camada de aquisição/distribuição e a folha posterior.

material superabsorvente utilizado na camada de armazenagem tem uma Capacidade Abdorvente (medida de acordo com o ensaio referido mais adiante na presente memória descritiva) igual a pelo menos cerca de 10 gramas de urina sintética (solução aquosa a 1,0% de NaCl) por grama de material superabsorvente. As categorias apropriadas de material superabsorvente incluem materiais poliméricos absorventes que gelificam, tipicamente utilizados sob a forma de partículas discretas, e fibras superabsorvente s , tais como fibras enxertadas com acrilato e certas fibras celulósicas modificadas superabsorventes.

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DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A Figura 1 representa uma vista em perspectiva de uma fralda com um núcleo absorvente, que tem a configuração de camadas múltiplas de acordo com a presente invenção. 0 núcleo absorvente representado tem uma camada de aquisição/distribuição com a forma rectangular e uma camada de armazenagem com a forma da secção transversal de vidro de relógio.

A Figura 2 representa uma vista em perspectiva de uma estrutura para fraldas semelhante à Figura 1, mas em que a camada de armazenagem tem a forma de um vidro de relógio modificada.

A Figura 3 representa uma vista directa de um núcleo absorvente útil para aplicações em fraldas, tais como as das Figuras 1 e 2, em que o núcleo tem a forma de um núcleo de armazenagem com a forma de vidro de relógio modificada e uma camada de aquisição/distribuição com uma forma de vidro de relógio semelhante.

DESCRIÇÃO PORMENORIZADA DA INVENÇÃO

As estruturas absorventes de acordo com a presente invenção podem ser utilizadas em produtos descartáveis que são capazes de absorver quantidades significativas de fluídos corporais, tais como urina e água presente em resíduos corporais. Esses artigos podem ser preparados de maneira a terem a forma de fraldas descartáveis, toalhetes para adultos incontinentes, chumaços para adultos incontinentes e semelhantes.

Os artigos absorventes de acordo com a presente me-1163073

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mória descritiva compreendem geralmente três componentes básicos da estrutura. Um desses componentes é uma folha posterior impermeável a líquidos. Por cima desta folha posterior, encontra-se colocado ura núcleo absorvente que, ele próprio, compreende duas camadas distintas e que inclui material superabsorvente numa destas camadas. No topo deste núcleo absorvente e unida à folha posterior, encontra-se uma folha superior permeável a agua. A folha superior é o elemento do artigo que é colocado enco,s tado à pele do utente. Tal como é empregado na presente memória descritiva, o termo unido abrange configurações por meio das quais a folha superior está directamen te unida ã folha posterior, fixando a folha superior directamente na folha posterior e configurações em que a folha superior está indirectamente unida à folha posterior fixando-se a folha superior a órgãos intermédios que por sua vez estão fixados à folha posterior. Preferivelmente, a folha superior e a folha posterior estão tinidas directamente na periferia da fralda por meio de adesivos ou de outros meios de ligação conhecidos na técnica.

Os artigos especialmente preferidos de acordo com a presente invenção são fraldas descartáveis. Os artigos com a forma de fraldas descartáveis são completamente descritos por Duncan e Bakar na patente de invenção norte-americana RE 26 151» publicada em 31 de Janeiro de 1967; por Duncan na patente de invenção norte-americana número 3 592 194, publicada em 13 de Julho de 1971; por Duncan e Gellert na patente de invenção norte-americana número 3 489 149, publicada em 13 de Janeiro de 1970; e por Euell, na patente de invenção norte-americana número 3 060 003, publicada em 14 de Janeiro de 1975; patentes estas que se incorporam na presente memória descritiva como referência. Uma fralda des-1263073

Case: 4O9OR cartável preferida de acordo com a presente invenção com preende um núcleo absorvente; uma folha superior sobreposta ou co-extensiva com uma face do núcleo; e uma folha posterior impermeável a líquidos sobreposta ou co-extensiva com a face do núcleo oposta à superfície / recoberta com a folha superior. Preferivelmente, tanto a folha posterior como a folha superior têm uma largura maior do que a do núcleo, proporcionando dessa for ma porções marginais laterais da folha posterior e de / folha superior que se prolongam para fora do núcleo. Frequentemente, a folha posterior e a folha superior são fundidas conjuntamente nestas partes marginais laterais.

A fralda è preferivelmente construída com uma configuração tal como a forma da secção transversal de vidro de relógio, mas não se limitando a esta configuração.

A folha posterior dos artigos de acordo com a presente memória descritiva pode ser feita, por exemplo, a partir de película fina de um plástico como polietileno, polipropileno ou outro material flexível que impeça a passagem da humidade e que seja substancialmente impermeável a água. E especialmente preferida uma película de polietileno tendo uma espessura igual a aproximadamente 0,38 milímetro (l,5 milésimos de polegada).

A folha superior do artigo de acordo com a presente memória descritiva pode ser feita parcial ou completamente de fibras sintéticas ou de películas que comprem d em materiais tais como poliester·, poliolefina, rayon ou semelhante, ou de fibras naturais, tais como fibras de algodão. Nas folhas superiores não urdidas, as fibras são tipicamente ligadas umas ás outras por um processo de ligação térmico ou por um ligante polimérico, tal como poliacrilato. Esta folha é substancialmente porosa e permite que o fluido passe facilmente através dela para

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Case; 4O9OR o núcleo absorvente que lhe fica por baixo.

Outro tipo apropriado de folha superior compreende as folhas superiores formadas a partir de um material polimérico impermeável a líquido, tal como poliolefinas. Estas folhas superiores podem ter capilares de paredes inclinadas de certo diâmetro e com inclinação posicionados na camada superior de modo a permitir a passagem do fluído descarregado através da camada superior para o núcleo absorvente do artigo que fica por baixo dela.

As folhas superiores utilizadas nos artigos de acordo com a presente invenção devem ser relativamente hidrofóbicas em comparação com o núcleo absorvente dos referidos artigos. A construção da folha superior é geralmente descrita por Davidson na patente de invenção norte-americana número 2 9θ5 176, publicada em .22 de Setembro de 1959; por Del Guercio, na patente de invenção norte-americana número 3 063 452, publicada em 13 de Novembro de 1962; por Iiolliday, na patente de invenção norte-americana número 3 113 570, publicada em 10 de Dezembro de 1963 e por Thompson, na patente de invenção norte-americana número 3 929 135, publicada em 30 de Dezembro de 1S75; patentes estas que se consideram incorporadas na presente memória descritiva como referência. As folhas superiores preferidas são feitas de poliéster, rayon, misturas de rayon/polióster, polietileno ou polipropileno. A folha superior pode ser tratada com um agente tensoactivo para torná-la mais molhável e, portan to, relativamente menos hidrofóbica, de maneira a aumentar dessa forma o caudal de passagem de fluído através dela, pelo menos depois da molhagem inicial. No entanto, a folha superior pode ainda ser mais hidrofóbica do que o elemento do artigo absorvente que recebe os fluidos depois da passagem através da folha superior.

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Um núcleo absorvente que, preferivelmente, é flexível, fica posicionado entre a folha posterior alongada e a folha superior para formar os artigos absorventes. Este núcleo compreende essencialmente uma camada superior de aquisição/distribuição de fluído e uma camada inferior de armazenagem de fluído. Deve notar-se que, para as finalidades da presente invenção, estes dois tipos de camadas se referem simplesmente às zonas superior e inferior do núcleo absorvente e não se limitam necessariamente a camadas únicas ou folhas de material. Assim, tanto a camada de aquisição,/distribui ção de fluído como a camada de armazenagem de fluído podem normalmente compreender laminados ou combinações de diversas folhas ou teias do tipo de material requerido, como se refere mais adiante na presente memória descritiva. A camada de armazenagem pode compreender uma única folha constituída essencialmente por 100°£ de material absorven te, como se refere mais adiante na presente memória descritiva, ou pode também incluir um suporte. Como é utilizado na presente memória descritiva, o termo camada inclui os termos camadas·' e em camadas, para as finalidades da presente invenção, deve também ter-se presente que o termo superior se refere à camada do núcleo absorvente que fica mais próxima e fica em frente da folha superior do artigo; inversamente, o termo inferior refere-se á camada do núcleo absorvente que fica mais próxima e em frente.da folha posterior do artigo.

Opcionalmente, uma folha permeável a fluído (isto é, uma folha do tecido) ou outra etamine fica posicionada entre a camada de aquisição/distribuíção e a camada de armazenagem para aumentar a integridade da camada de aquisição/distribuição durante o processamento e/ou a utilização. Esta folha ou etamine pode envolver total ou parcialmente apenas a camada de aquisição/distribui-1563073

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ção ou ser simplesmente posicionada como se descreveu acima, sem necessariamente envolver a camada de aquisição/distribuição. Também, opcionalmente, a camada de armazenagem que contém o material superabsorvente pode ser envolvida por uma folha permeável a fluidos, tal como folha de tecido de papel, para evitar preocupações ao utente com material superabsorvente solto.

Camada de Aquisição/Distribuição

Um elemento essencial da estrutura absorvente de acordo com a presente invenção é a camada superior de aquisição/distribuição de fluido, que compreende uma combinação de material fibroso hidrofílico, descrito mais completamente mais adiante na presente memória descritiva. Esta camada de aquisição/distribuição de fluído serve para colectar rapidamente e manter temporariamente o fluído corporal descarregado. Uma parte do fluí do descarregado, dependendo da posição do utente, pode penetrar através da camada de aquisição/distribuição e ser absorvida pela camada de armazenagem na área próxima à descarga. No entanto, como o fluído é tipicamente descarregado em golfadas, a camada de armazenagem nessa area pode não absorver o fluido tão rapidamente como ele é descarregado. Portanto, a camada superior de aqusição/distribuição também facilita o transporte do fluído do ponto de contacto inicial com o fluído para outras partes da camada de aquisição/distribuição. No contexto da presente invenção, deve notar-se que o termo fluído” significa líquido.

Como se notou anteriormente, a camada de aquisição/distribuição de fluído é uma teia que compreende fibras celulósicas enrijadas. A camada de aquisição com-ló-

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Case: 4O9OR preende desde cerca de 50 até lOO^o dessas fibras e desde 0¾ ate cerca de 50^ de um meio de ligação. Os meios de ligação apropriados são descritos mais adiante.

A função de distribuição de fluído da camada de aquisição/distribuição é de particular importância a fim de se utilizar mais completamente a capacidade da secção de armazenagem, A presença de quantidades substanciais de material superabsorvente na camada de aquisição/distribuição que incha depois de contacto com os fluidos supõe-se afectar adversamente esta função da camada de aquisição/distribuição.

Uma variedade de outros factores que se relacionam com a camada de aquisição/distribuição do fluido das estruturas absorventes de acordo com a presente memória

cia dos artigos absorventes resultantes. Estes factores incluem a forma, o peso unitário de base, a densidade, permeabilidade, capilaridade e capacidade de actuar como mecha, o tipo e a integridade estruturale o carácter do material fibroso utilizado. Como se indica, a camada de aquisição/distribuição do núcleo é, preferivelmente,alongada. Para as finalidades da presente invenção, isso significa que a camada de aquisição/distribuição, como a camada de armazenagem, e alongada se tiver um comprimento e uma largura desiguais na configuração achatada desdobrada. A camada de aquisição/distribuição na configuração desdobrada pode ter uma qualquer forma pretendida, por exemplo, rectangular, trapezoidal, oval, oblonga ou a forma de vidr© de relógio. A forma da camada superior de aquisição/distribuição do flu/do do núcleo pode, mas não necessita obrigatoriamente de corresponder â forma geral da camada de armazenagem. A area superficial da camada superior de aquisição/distribuição preferivelmen-17-

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Case U090R te é cerca de 25 até cerca de 100$, preferivelmente, desde cerca de 25 até cerca de 95$» mais preferivelmente ainda, menos do que cerca de 90% da área da superfície da camada de armazenagem e nao se prolonga para fora das margenê da camada de armazenagem em qualquer parte, A camada de aquisição/distribuição tem tipicamente uma área superficial superior menor do que cerca de 80$ da área da camada de armazenagem. No entanto, não se pretende ne cessariamente excluir formas de realização em que a camada de aquisição/distribuição tem uma área superficial superior maior do que a área superficial superior da camada de armazenagem.

Preferivelmente, há uma margem a partir da aresta da camada de aquisição/distribuição até à aresta da camada de armazenagem pelo menos igual a cerca de 0,5 centímetros, preferivelmente pelo menos igual a cerca de 1,25 centímetros, nas regiões próximas dos pontos em que o fluído é descarregado durante a utilização. Nas fraldas, isso corresponde, por exemplo, à região da bifurcação 115 da Figura 2, particularmente na parte mais estreita do núcleo de armazenagem 106 na região central 115. Adicionalmente, em especial no caso dos artigos absorventes que se destinam a ser utilizados por homens, esta margem é mantida na região da frente da cintura, exemplificada por 112 na Figura 2, área essa que deve ser utilizada na parte anterior do utente.

A camada de aquisição/distribuição de fluído tem geralmente uma densidade média em seco menor do que cerca de 0,30 g/cm3, medida antes da utilização e uma massa volúmica média depois de molhada até à saturação com uri na sintética (solução aquosa contendo 1,0$ de NaCl),numa base de peso seco, menor do que cerca de 0,20 g/cm3, preferivelmente menor do que cerca de 0,15 g/cm3. Também

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Case: 4O9C® preferivelmente, a massa volúmica em seco médiove a massa volúmica depois d.e molhagem até à saturação estão com preendidas entre cerca de 0,02 g/cm^ e 0,20 g/cm^* mais preferivelmente, entre cerca de 0,02 g/cm3 e cerca de 0,15 g/cm3. 0 peso unitário médio em base seca da camada de aquisição/distribuição do núcleo absorvante tipicamente está compreendida entre cerca de 0,001 e cerca de 0,10 g/cm , preferivelmente entre cerca de 0,01 e cerca de 0,08 g/cm², mais preferivelmente entre cerca de 0,015 e cerca de 0,04 g/cm^. A não ser que se indique especificamente o contrário, todos os valores dos pesos unitários de base e das massas volúmicas são expressos com base em produto seco (a níveis de humidade de equilíbrio não maiores do que cerca de 6%), 0s valores da massa volúmica e do peso unitário podem ser substancialmente uniformes, muito embora se pretenda também incorporar os casos em que se utilizam massas volúmicas e/ou pesos unitários de base não uniformes e existem gradientes de massa volúmica e/ou de peso unitário. Assim, a camada de aquisição/distribuição pode conter regiões com massas volúmicas e massas unitárias relativamente maiores ou relativamente menores, preferivelmente que não excedam as gamas mencionadas anteriormente. Os valores da massa volúmica em seco e os valores médios da massa volúmica em seco depois da molhagem até à saturação com urina sintética (solução aquosa contendo l/o de NaCl com água destilada) calculam-se a partir do peso unitário de base da camada seca e da espessura da camada. A espessura da camada seca e a espessura depois de molhagem até à saturação medem-se sob uma pressão confinante de 14 gramas-força/cm (O,2 psi = 1,43 KPa). A massa volúmica média depois de molhagem até á saturação é calculada a partir do peso unitário de base em seco e da espessura após a saturação, A espessura ate à saturação é medida depois de a camada ser saturada (em condições não restritivas) com solução

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Case: 4O9OR aquosa de 1,0$ de NaCl e deixada equilibrar.

A camada de aquisição/distribuição das estruturas absorventes de acordo com a presente invenção compreende essencialmente uma teia de fibras Celulósicas enrijadas quimicamente hidrofílicas. Estas fibras celulósicas são tipicamente fibras de polpa de madeira que foram enrijadas com um agente de enrijamento químico intrafibras.

A camada de aquisição/distribuição de fluído é substancialmente isenta, preferivelmente, de material superab sorvente. Tal como é utilizada na presente memória descritiva, a expressão substancialmente isenta significa que a camada de aquisição/distribuição contém não mais do que cerca de 2$ de material superabsorvente, preferivelmente menos do que cerca de 1$, mais preferivelmente ainda, zero ou essencialmente 0$ de material superab sorvente. Nas formas de realização preferidas, a camada de ^a9uisição/_distribuiç~_o fluído tem uma área superficial superior que está compreendida entre cerca de 25 a cerca de 100$ da área superficial superior da camada de armazenagem de fluído, preferivelmente entre cerca de 25 e cerca de 95$, mais preferivelmente, menos de cerca de 90$, embora não se pretenda excluir necessariamente as formas de realização em que a camada de aquisição/distribuição de fluído é igual ou maior na sua área superficial do que a camada de armazenagem. Tal como é utilizada na presente memória descritiva, a expressão essencialmente zero por cento de material superabsorvente significa pequenas quantidades (menos de cerca de 0,5$) de material superabsorvente presente na camada de aquisição/distribui ção a seguir ao contacto ou na proximidade apertada da camada de armazenagem que contém material absorvente com a camada de aquisição/distribuição.

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Case: ÚOQOR

Como se referiu, os artigos de acordo com a presente invenção empregam fibras quimicamente enrijadas na camada de equisição/distribuição, Tal como é utilizada na presente memória descritiva, e expressão fibras quimicamente enrijadas” significa quaisquer fibras que foram enrijadas por meios químicos para aumentar a rigidez das fibras tanto em condições secas como em condições aquosas. Estes meios também incluem a adição de agentes de enrijamento quimicos que, por exemplo, revestem e/ou impregnam as fibras. Estes meios também incluem o enrijamento das fibras mediante alteração da estrutura quimica das próprias fibras, por exemplo, por cadeias de polimero de reticulação.

A titulo de exemplo, os agentes de enrijamento poliméricos que podem revestir ’ ou impregnar as fibras celulósicas incluem amido modificado cationicamente tendo grupos que contêm azoto (por exemplo, grupos amino), tais como os vendidos por National Starch and Chemidal Corp., Bridgewater, NJ Estados Unidos da América; látex; resinas para aumentar a resistência em húmido, tal como a resina de poliamida epicloro-hidrina (por exemplo, Kymene (TM) 557H, Hercules Inc., Wilmington, Delaware, Estados Unidos da América), resina de poliacrilamida (descrita, por exemplo, na patente de invenção norte-americana número 3 556 952, publicada em 19 de Janeiro de 1971, concedida a Coscia e col; também, por exemplo,a poliacrilamida comercialmente disponível e comercializada por American Cyanamid Co., Stanford, CT, Estados Unidos „ TM da America, sob a marca comercial registada de parez 631 NC); resinas de ureia-formaldeido e de melamina-formaldeido e resinas de polietilenimina. Uma dissertação geral sobre resinas para aumento de resistência mecânica em húmido utilizadas na técnica do papel e geralmente aplicáveis no caso da presente invenção pode encontrar-se

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Case: 4oyOR

na monografia da TaPPI com o número de serie 29, wet Strength in paper and Paperboard, Tecbnical Associatáon of the Pulp and Paper Industry (Resistência ífecânica de papel e cartão, Associação Técnica da Industria de Polpa e de papel) (Nova Iorque, 1965)·

As fibras utilizadas nas estruturas de acordo com a presente invenção podem também ser enrijadas por meio de reacção química. Por exemplo, podem aplicar-se agentes reticulantes às fibras, os quais, a seguir à aplicação, são levados a originar ligações de reticulação dentro das fibras quimicamente. Estas ligações de reticula ção podem aumentar a rigidez das fibras. Enquanto se prefere a utilização de ligações de reticulação intrafibras para enrijar quimicamente as fibras, não se pretendem excluir outros tipos de reacções para o enrijamento quimico das fibras.

As fibras enrijadas por ligações de reticulação sob forma individualizada (isto é, felpudas são descritas, por exemplo, na patente de invenção norte-americana número 3 224 926, publicada em 21 de Dezembro de 1965, concedida a Bernardin; na patente de invenção norte-americana número 3 440 135, publicada em 22 de Abril de 1969 e concedida a Chung; na patente de invenção norte-americana número 3.932.209, publicada em 13 de Janeiro de 1976 e concedida a Chatterjee; e na patente de in venção norte-americana número 4 035 1^7, publicada em 12 de Julho de 1977 e concedida a Sangenis e col. Mais fibras preferidas são indicadas na patente de invenção nor te-americana número 4 822 453, publicada em 18 de Abril de 1989, concedida a Dean e col; na patente de invenção norte-americana número 4 888 093, publicada em 19 de Dezembro de 19θ9 e concedida a Dean e col.; e na patente de invenção norte-americana número 4 898 642, publicada

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Cases J+090R

Mod. 71 - 20.000 βχ. - 90/08 em 6 de Fevereiro de 1990 θ concedida a Moore e cool.. Todas estas patentes são incorporadas na presente memória descritiva como referência. Além de serem hidrofílicas, estas fibras enrijadas mantêm-se rígidas mesmodepois de molhadas. Assim, as teias feitas com elas não se desmoronam como acontece com as teias feitas de fibras convencionais não enrijadas quando ficam húmidas. Este facto proporciona um aumento de capacidade para adquirir e distribuir fluidos no caso da segunda descarga e das subsequentes descargas.

Nas fibras enrijadas mais preferidas, o processamento químico inclui a reticulação intrafibras com agentes reticulantes enquanto essas fibras estão num estado relativamente desidratado, desfribradas (isto é, individualizadas) , torcidas e enrugadas. Os agentes de enrijamento químico apropriados incluem agentes de reticulação monomêricos que compreendem, mas não se limitam a, dialdeídos em Cg-Cg e mono-aldeídos em ^que uma função ácida e se podem empregar para formar a solução reticulante. Estes compostos são capazes de reagir com pelo menos dois grupos hidroxilo numa única cadeia de celulose ou em cadeias de celulose colocadas proximamente umas das outras formando uma única fibra. Esses agentes de reticulação que se prevê possam ser utilizados na preparação de fibras celulósicas enrijadas incluem - mas não se limitam a - aldeído glutárico, glioxal, formaldeído a ácido glioxílico. Outros agentes de enrijamento apropriados são policarboxilatos, tais como ácido cítrico. Os agentes de enrijamento de policarboxilato e um processo para a preparação de fibras enrijadas a partir deles são descritos no pedido de patente de invenção norte-americana número 596 606, depositado em 17 de Outubro de 1990, que se incorpora na presente memória

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Case: 4O9OR

descritiva como referência. 0 efeito de reticulação nestas condições é formar fibras que são enrijadas e que ten dem a reter a sua configuração torcida e enrugada durante a utilização nos artigos absorventes de acordo com a presente invenção. Estas fibras e processos para a sua fabricação são descritos nas patentes acima mencionadas.

As fibras enrijadas preferidas são torcidas e enrugadas e podem ser quantificadas referenciando tanto uma contagem das torções como também um factor de enrugamento. Tal como é utilizada na presente memória descritiva, a expressão contagem das torções refere-se ao número de torções presentes num certo comprimento de fibra. Â contagem da torção é utilizada como um meio para exprimir o grau com que uma fibra é feita rodar em torno do seu eixo longitudinal. A expressão nó de torção refere-se a uma rotação substancialmente axial igual a 180 graus em torno do eixo longitudinal da fibra, enquanto uma parte da fibra (isto é, o nó) aparece escura relativamente ao resto da fibra quando se observa ao microscópio de luz transmitida. O nó de torção aparece escuro nos sítios em que a luz transmitida passa através de uma parede de fibra adicional devido à rotação acima mencionada. Â distância entre nós corresponde a uma rotação axial de 180 graus, 0 número de nós de torção existente num certo comprimento de fibras (isto é, a contagem de torção) é directamente indicativo do grau de torção da fibra, que constitui um parâmetro físico da fibra. As maneiras de proceder para determinar os nós de torção e a contagem de torção total são descritos na patente de invenção norte-americana número 4 898 642 anteriormente referida.

As fibras de celulose enrijadas preferidas têm uma contagem de torção média de fibras secas pelo menos igual

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Case: 4O9OR

a cerca de 2,7, preferivelmente pelo menos cerca de 4,5 nós de torção por milímetro. Além disso, a contagem de torção média das fibras húmidas destas fibras deve ser, preferivelmente, pelo menos igual a cerca de 1,8, preferivelmente pelo menos cerca de 3,0 e deve ser preferivelmente pelo menos cerca de 0,5 nó de torção por milímetro menos do que a contagem de torção média das fibras secas. Ainda mais preferivelmente, a contagem de torção média das fibras secas deve ser pelo menos igual a cerca de 5,5 nós de torção por milímetro e a contagem de torção das fibras húmidas média deve ser pelo menos de cerca de 4,0 nós de torção por milímetro e deve também ser pelo menos 1,0 nó de torção por milímetro menor do que a sua contagem de torção média das fibras secas. Mais preferivelmente, a contagem de torção média das fibras secas deve ser pelo menos igual a 6,5 nós de torção por milímetro e a contagem de torção média das fibras húmidas deve ser pelo menos cerca de 5,θ nós de torção por milímetro e deve também ser pelo menos 1,0 nó de torção por milímetro menor do que a contagem de torção média das fibras,secas.

Além de serem torcidas, as fibras preferidas utilizadas na camada de aquisição/distribuição da estrutura absorvente de acordo com a presente invenção são também encrespadas. 0 encrespamento da fibra pode descrever-se como o encurtamento parcial da fibra devido a torceduras, torções e/ou dobras na fibra. Para as finalidades da presente invenção o encrespamento da fibra é medido em termos de um plano bidimensional. A proporção de encrespamento da fibra pode ser quantificada referenciando um factor de encrespamento da fibra. 0 factor de encrespamento da fibra, uma medição bidimensional do encrespamento, é determinado observando a fibra num plano bidimensional. Para determinar o factor de encrespamento,

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Case: 4O9OR '91 medem-se o comprimento projectado pela fibra como dimensão mais longa de um rectangulo bidimensional que abrange a fibra, Lp, e o comprimento real da fibra, 0 factor de encrespamento da fibra pode então ser calculado a partir da seguinte equação.

Factor de encrespamento = (l^/Lr) - 1.

Na patente de invenção norte-americana número 4 898 642, descreve-se um método de análise de imagem que pode ser utilizado para medir L& e L^.

Preferivelmente, as fibras utilizadas nas camadas do núcleo absorvente de acordo com a presente invenção têm um factor de encrespamento igual a cerca de 0,30 e, mais preferivelmente, têm um factor de encrespamento pelo menos igual a cerca de 0,50.

grau de enrijamento, dependendo do tipo e da quantidade de agente de enrijamento (isto é, agente reticulante) utilizado, do grau de desidratação das fibras durante o endurecimento do agente reticulante e do tempo de endurecimento e das condições de endurecimento, afecta a capacidade da fibra para absorver fluído e a tendência da fibra para inchar.

A rigidez da fibra como se relaciona com a resistência ao incbamento da parede da fibra pode ser quantificada referenciando o valor de retenção de água (WRV) das fibras celulósicas enrijecidas utilizadas nos artigos absorventes de acordo com a presente memória descritiva. 0 WRV é uma medida da quantidade de água retida por uma massa de fibras depois de se ter eliminado

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Case: 4O9OR substancialmente toda a água entre as fibras. Outro parâmetro que pode ser utilizado para caracterizar a natureza das fibras enrijadas formadas, por fibras que se reticulam sob uma forma relativamente desidratada é a do valor de retenção de álcool (ARV). (ARV) é uma medida da proporção com que um fluído, por exemplo, álcool isopropílico, que não provoca um inchamento substancial das fibras, é absorvido pelas fibras enrijadas. O ARV das fibras enrijadas está directamente relacionado com a proporção com que as fibras foram inchadas com a solução de agente reticulante durante o procedimento de enrijamento. Valores relativamente mais elevados de ARV significam que as fibras foram geralmente inchadas até uma proporção relativamente maior durante a reticulação. Na patente da invenção norte-americana número 4.898 642,descrevem-se maneiras de proceder para determinar o valor de WRV e de ARV.

WRV para as fibras enrijecidas, torcidas e enrugadas utilizadas na presente invenção está compreendido, preferivelmente, entre cerca de 28 e cerca de 50$. Em formas de realização mais preferidas, o valor de WRV das fibras pode estar compreendido entre cerca de 30 e 45L.

As fibras que têm um valor de WRV dentro destes intervalos acredita-se que proporcionem um equilíbrio óptimo entre o destorcimento provocado por inchamento e a rigidez das fibras,

Às fibras celulósicas enrijecidas preferidas para utilização de acordo com a presente invenção sao aquelas que têm um valor de ARV (álcool isopropílico) menor do que cerca de 30$. A limitação que essas fibras tenham um valor de ARV (álcool isopropílico) inferior e cerca de 30^ é indicativa do estado relativamente desidratado,

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Case: 4090R

não inchado, destas fibras durante o processo de enrijamento, Mais preferivelmente, o valor de ARV (álcool isopropílico) das fibras utilizadas de acordo com a presente invenção é menor do que cerca de 27¾.

As fibras de celulose enrijecidas de acordo com a presente invenção, tendo a contagem de torção, o factor de enrúqamento e as características de V7RV e de ARV referidos anteriormente preferidos, podem preparar-se reticulando internamente essas fibras sob uma forma relativamente desidratada durante ou depois de essas fibras serem ou terem sido secas e desfibradas (isto é, tornadas felpudas), como se descreve no pedido de patente de invenção norte-americana com o numero de série 304 925·

No entanto, não se pretende excluir necessariamente outras fibras hidrofílicas quimicamente enrijadas para esta invenção, tendo essas outras fibras sido descritas em (mas não se limitando a) as fibras previamente incorporadas nas patentes de invenção norte-americanas numeros 3 224 926, 3 440 135, 4 035 147 e 3 392 209.

Uma característica das fibras enrijadas, particularmente as fibras enrijadas, torcidas, e enrugadas é a sua capacidade para parcialmente se distorcerem e se desenrugarem por molhagem. Assim, quando transformadas em teias com densidade suficiente, as teias podem dilatar-se depois de molhagem ate atingirem uma massa volumica em húmido de equilíbrio que, quando calculada, em relação, a uma massa volumica das fibras secas, é menor do que a massa volumica em seco médio (antes da molhagem). Isso entra em linha de conta com as massas volumicas em seco médias de até cerca de 0,30 g/cm^, como se referiu z acima, em conjunção com menores massas volumicas medias depois da molhagem até à saturação. Essas teias que se dilatam depois de molhadas são descritas na patente de

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Case: 4O9OR invenção norte-americana numero 4 822 4-53· Na medida em que se pretende utilizar esta característica na concepção dos artigos absorventes, os peritos de conhecimentos correntes sobre o assunto são capazes de ajustar a quantidade relativa de agente de enrijamento utilizada e a propojr ção em que a torção e o enrágumento das fibras enrijadas é conseguida para se atingir a quantidade pretendida de expansão depois da molhagem.

As teias assentes em húmido compreendem desde cerca de 50 a 100$ de fibras enrijadas e desde O a cerca de 50$ de meios de ligação para aumentar a integridade física da teia, facilitar o processamento no estado húmido e/ou seco e proporcionar maior integridade depois da molhagem da teia durante a utilização. Preferivelmente,as teias assentes em húmido compreendem pelo menos cerca de 2^ de meio de ligação fibroso ou meios de ligação de celulose com elevada área superficial (descritos mais adi ante na presente memória descritiva). Também se podem utilizar aditivos químicos como meios de. ligação e que são incorporados na camada de aquisição/distribuição em níveis tipicamente compreendidos entre cerca de 0,2 até cerca de 2,0$ com base no peso seco da teia. Meios de ligação apropriados são descritos mais adiante.

As técnicas para assentamento em húmido de material fibroso celulósico para formar folhas, tais como folhas secas de papel, são bem conhecidas na técnica. Estas téc nicas são geralmente aplicáveis ao assentamento em húmido das fibras enrijadas para formar folhas assentes em húmido úteis nas estruturas absorventes de acordo com a presente invenção. As técnicas de assentamente em húmido apropriadas incluem a formação manual, de folhas o assentamento em húmido com utilização de máquinas de fa-2963073

Case: 4O9OU bricação cie papel como e descrito, por exemplo, por L.H. Sanford e col. na patente de invenção norte-americana número 3 301 746. Devido ao comportamento das fibras enrijadas, particularmente à sua tendência para flocular em suspensões, aquosas, implementam-se certas modificações de processamento, descritas mais adiante na presente memória descritiva, quando se assenta em húmido utilizando máquinas de fabricação de papel. Em geral, as teias assentes em húmido podem fabricar-se depositando uraa suspen são aquosa de fibras sobre uma rede de formação com aberturas, desidratando a suspensão assente em húmido de maneira a formar uma teia húmida e secando a teia húmida. Preferivelmente, as suspensões aquosas de fibras para assentamento em húmido têm uma consistência de fibra compreendida entre cerca de 0,05 θ cerca de 2,O6j, preferível mente entre cerca de 0,05 e cerca de 0,2^ do peso de base total da suspensão. A deposição da suspensão realiza-se tipicamente utilizando um aparelho conhecido na técnica como caixa de distribuição. A caixa de distribuição tem uma abertura, conhecida como espátula”, para fornecer a suspensão aquosa de fibras à rede de formação da folha. A rede de formação da. folha é muitas vezes designada na técnica como rede de Pourdrinier. A rede de Fourdrinier pode ser de construção e de tamanho de malhas usadas para a deposição em seco ou outro processamento de fabricação de papel. Preferivelmente, as dimensões das malhas compreendidas entre cerca de 7θ e cerca de 100 malhas (escala de redes padrão de Tylar) são as utilizadas. (Todas as dimensões das malhas referidas na presente memória descritiva se baseiam na escala de redes padrão de Tyler, a não ser que se indique especificamente outro tipo).As concepções convencionais das caixas de distribuição conhecidas na técnica para a formação de folhas secas e de folhas de tecido podem ser utilizadas.As caixas de distribuição comercialmente disponíveis apropriadas incluem, por exemplo, caixas de distribuição fixadas na parte superior,rede gémea e formador de tambor. Uma vez formada, a teia húmida é desidratada e seca, A desidratação pode realizar-se com caixas de sucção ou outros disposi-3063073

Case: 4O9OR

2Σ«91 tivos de vácuo. Tipicamente, a desidratação aumenta a consistência de fibras até um valor compreendido entre cerca de 3 e cerca de 45^, com base no peso total húmido da teia, preferivelmente entre cerca de 8 e cerca de 22í. A desidratação até consistências superiores a cerca de 22^e( pode necessitar de prensagem em húmido, mas isso é menos preferido. Depois da desidratação, a teia pode ser, mas não é necessariamente transferida da rede de formação para um tecido de secagem que transporta a teia até aparelhos de secagem. 0 tecido de secagem é pre ferivelmente mais grosseiro do que a rede de formação,para aumentar a eficiência de secagem. Preferivelmente, o tecido de secagem tem cerca de 3θ ^a cerca de 5θ*^ de área aberta e cerca de 15 a cerca de 25^ de área das juntas, tal como, por exemplo, um tecido 31 X 25 35 (tecitura de setim) que foi tratado com areia para aumentar a área das juntas até ficar compreendida dentro da gama preferida. Durante a transferência da rede de formação para o tecido, implementa-se preferivelmente a microcontracção em húmido. A microcontracção em húmido pode realizar-se fazendo deslocar a rede de formação a uma velocidade que é cerca de 5 até cerca de 20^ mais rápida do que a velocidade à que o tecido é feito deslocar-se. A secagem pode realizar-se com um secador térmico que provoca a passagem de uma corrente entre as fibras do material ou um dis positivo de vacuo tal como uma caixa de sucção, muito embora a secagem com passagem de corrente aquecida seja a preferida. As teias assentes em húmido são preferivelmente secas até ao completamento (geralmente até uma consistência das fibras entre cerca de 90 θ cerca de 95^-) pelos secadores de passagem de corrente aquecida. A secagem por passagem de corrente aquecida acredita-se que seque eficientemente as teias das fibras enrijadas devido ao elevado volume de vazios das teias. Podem usar-se também aparelhos de secagem com tambores aquecidos por

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Case: 4O9OR

vapor de água, conhecidos na técnica, tais como os secadores de tambor Yankee mas são menos preferidos. Admite-se que os secadores de tambor são menos eficientes para secar teias de fibras enrijadas e podem também compactar as teias. As teias secas preferivelmente não são encrespadas .

Como alternativa a secagem como se descreveu acima, a teia desidratada pode ser retirada da rede de formação, colocada numa rede de secagem e seca (sem estar submetida a restrições) num processo de secagem em cargas descontínuas, por meio, por exemplo, de passagem de uma corrente de ar aquecida ou numa estufa aquecida com vapor de água de convecção forçada.

As fibras enrijadas têm tendência a flocular ou a . formar torrões quando em solução aquosa. A fim de impedir a floculação, a suspensão aquosa deve ser bombeada para a caixa de alimentação cora uma velocidade linear de pelo menos 0,25 m/segundo. Também se prefere que a velocidade linear da suspensão depois de saída da espátula da caixa da distribuição seja cerca de 2,0 até cerca de ^,0 vezes a velocidade da rede de formação. Outro método para reduzir a floculação das fibras num processo de assentamento em húmido é descrito na patente de invenção norte-americana numero 4 889 597» publicada em 26 de Dezembro de 1989, incorporada na presente memória descritiva como referência, de acordo com o qual se dirigem jactos de água sobre as fibras assentes em húmido precisamente depois da deposição na rede de formação.

Camadas de aquisição/distribuição que contêm fibras celulósicas enrijadas quimicamente e que são preparadas por assentamento em húmido proporcionam um certo número de vantagens em comparação com tipos semelhantes

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Case: 4O9OR

de estruturas que são preparados por assentamento com ar. As estruturas assentes em húmido servem de mecha para os fluídos corporais muito melhor do que as estruturas semelhantes assentes com ar. Isto acontece assim porque as estruturas assentes em húmido sofrem menos colapso em húmido do que as estruturas assentes com ar, mesmo no ca so de estruturas assentes com ar de fibras celulósicas enrijadas. Isso, por seu lado, permite que as estruturas assentes em húmido mantenham os seus canais capilares e os seus espaços vazios muito melhor. As estruturas assen tes em húmido são também significativamente mecanicamente mais resistentes do que as estruturas assentes com ar do ponto de vista da resistência à tracção. Essa resistência à tracção comparativamente maior manifesta-se tanto quando as estruturas assentes em húmido estão húmidas como quando estão secas.

Meios de Ligação

Relativamente às fibras celulósicas não enrijadas convencionais, as fibras reticuladas, torcidas e enrijadas como se descreve acima formam folhas com menor resistência à tracção, particularmente no estado não seco. Portanto, a fim de facilitar o processamento e aumentar a integridade da teia assente em húmido subsequentemente à secagem, dentro da teia ou sobre a superfície da teia, podem incorporar-se integralmente meios de ligação. Isto pode fazer-se adicionando os meios de ligação à polpa antes da formação da teia, aplicando os meios de ligação (ligantes aditivos químicos) à teia assente em húmido depois da deposição sobre a rede da formação e antes da secagem, depois da secagem ou uma combinação destes processos.

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Case: 4O9OR

Os meios de ligação apropriados para adição às fibras celulósicas enrijadas antes da formação da teia em húmido a partir de uma suspensão de polpa incluem, mas não se limitam a uma variedade de materiais celulósicas e fibrosos sintéticos. Estes materiais incluem fibras celulósicas não enrijadas (isto é, fibras de polpa de celulose convencionais), fibras celulósicas não enrijadas muito refinadas (preferivelmente com uma Ganadian Standard Preeness (CSP) inferior a cerca de 200 OSP, mais preferivelmente entre cerca de 100 até cerca de 200 CS1^?), designadas na presente memória descritiva como crill e material celulósica de elevada área superfí ciai, tal como fibras celulósicas expandidas (descritas mais adiante na presente memória descritiva).

os meios de ligação de fibras sintéticas, podem utilizar-se vários tipos de material fibroso sintético. Para as finalidades da presente invenção, o uso de materiais fibrosos sintéticos como meio de ligação refere-se à utilização desses materiais fibrosos no produto final sob a forma fibrosa. (Preferivelmente, as fibras sintéticas são pelo menos do comprimento para fibras soltas, isto é, as fibras têm preferivelmente um comprimento nédio de pelo menos cerca de 1,5 centímetros). É apropriado para utilização nos produtos absorventes convencionais qualquer tipo de material fibroso que se saiba ser apropriado para ser utilizado na teia de aquisição/ /distribuição de acordo cora a presente invenção. Os exem pios específicos desse material fibroso incluem fibras de celulose modificadas, rayon, fibras de poliéster tal como poli- (tereftalato de etileno) (DâCRON); nylon hidrofílico (ííYDROFIL) e semelhantes. Outras fibras úteis incluem acetato de celulose, polifluoreto de vinilo, cloreto de polivilideno, fibras acrílicas, acetato de polivinilo

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Case: 4090R poliamidas (tais como nylon), fibras de bicomponentes, fibras de tricomponentes, suas misturas e semelhantes.

Os materiais fibrosos hidrofílicos são os preferidos» Exemplos de materiais fibrosos hidrofílicos apropriados incluem fibras hidrofobicas hidrofilizadas, tais como fi-

ou tratad^ com sílica, derivadas por exemplo de poliolefinas, tais como polietileno ou polipropileno, fibras poliacrílicas, poliamidas, poliestirenos, poliuretanos e semelhantes. As fibras sintéticas hidrofobicas podem tam bém ser utilizadas, mas são menos preferidas. Estas fibras sintéticas que podem ser adicionadas a teia e utilizadas no produto da teia final sob a forma fibrosa incluem rayon, polietileno, polipropileno, etc. Estas fibras, quando são de natureza hidrofóbica, encontram-se tipicamente presentes em quantidades menores do que cerca de 3θ$, preferivelmente menores do que cerca de 18¾ do peso total da teia, de modo que a teia possa manter o seu carácter essencialmente hidrofílico.

De acordo com uma forma de realização em que a ca-

de 85 a cerca de 95¾ de fibras celulósicas enrijadas e entre cerca de 5 e cerca de 15¾ de crill, preferivelmente entre cerca de 9θ θ cerca de 95^’ de fibras enrijadas e entre cerca de 5 ® cerca de 10$ de crill, mais preferivelmente ainda cerca de 9²$ de fibras enrijadas e cerca de 8$ de crill*'. As fibras celulósicas apropriadas para serem utilizadas como crill incluem fibras de celulose de madeira transformadas quimicamente em polpa, incluindo fibras de polpa de celulose de madeira macia e de madeira dura, preferivelmente fibras de celulose de madeira macia meridional (por exemplo, Poley Fluff, The

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Case: 4090R

Procter & Gamble Cellulose Co., Memphis,Tennessee, Estados Unidos da América). Todas as percentagens dos componentes da teia referidos na presente memória descritiva, a não ser que se afirmfe expressamente o contrário, são em relação ao peso seco total da teia.

De acordo com uma outra forma de realização, a camada de aquisição/distribuição compreende as fibras enrijadas e até cerca de 25$ de material celulósico de elevada área superficial tal como fibras de celulose expandidas. Preferivelmente, a camada de aquisição/distribui ção que compreende uma teia de fibras enrijadas assentes em húmido e celulose de elevada área superficial, compreende entre cerca de 85 e cerca de 98$ de fibras enrijadas, preferivelmente entre cerca de 90 e cerca de 95$ θ entre cerca de 5 θ cerca de 15$, mais preferivelmente ,;7 ainda entre cerca de 5 e cerca de 10/° de celulose de elevada área superficial. 0 material celulósico de elevada área superficial utilizado de acordo com a presente invenção tem tipicamente uma área superficial igual a pelo menos cerca de 10 m²/g, preferivelmente cerca de 20 m^/g do material celulósico. Pode fazer-se referência a patente de invenção norte-americana número á 761 203, depositada por Vinson em 2 de Agosto de 19^8, que se incorpora na presente memória descritiva como referência, para uma discussão alargada sobre as fibras de celulose expandidas .

Em geral, no entanto, as fibras celulósicas são constituídas por ultra-estruturas de múltiplos componentes feitas a partir de polxmeros de celulose. Também pode estar presente lenhina, hemicelulose a outros componentes conhecidos na técnica. Os polímeros de celulose são agregados lateralmente para formar estruturas semelhantes a fios chamadas microfibrilas. Verificou-se que as

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Case: ^090R microfibrilas rém diâmetros compreendidos entre cerca de 10 e 20 nanómetros e são observáveis com um microscópio elecrrõnico. As microfibrilas encontram-se frequentemente sob a forma de pequenos feixes conhecidos como macrofibrilas. As macrofibrilas podem ser caracterizadas como uma pluralidade de microfibrilas que são agragadas lateralmente para formar uma estrutura semelhante a fio que tem um diâmetro maior do que uma microfibrila, mas substancialmente menor do que uma fibra celulósica. Em geral, uma fibra celulósica é constituída por uma parede primária relativamente fina e uma parede secundária relativamente espessa. A parede primária, uma cobertura fina semelhante a uma rede situada na superfície exterior da fibra, é principalmente formada por microfibrilas.

volume da parede da fibra, isto é, a parede secundária, é formada por uma combinação de microfibrilas e de macrofibrilas. Ver Pulp and Paper Manufacture, Vol. 1, Properties of Fibrous Raw Material and Their Preparation for Pulping, editado por doutor Michasl Kocurak, capítulo VI, Ultrastructurfe and Chemistry, páginas 35 - bk, publicado conjuntamente por Canadian Pulp and Paper Industry (Montreal) e Technical Association of the Pulp and Paper Tndustry (Atlanta), terceira edição, 1983.

As fibras de celulose expandidas, assim, referem-se a macrofibrilas e/ou a microfibrilas que foram substancialmente separadas ou desassociadas de uma ultra-estrutura de fibras de celulose.

A celulose de elevada área superficial pode também ser feita a partir de fibras de celulose passando uma suspensão em um líquido de fibras de celulose através de um orifício de pequeno diâmetro, em que a suspensão é sub metida a uma queda de pressão de pelo menos 210 kg/ctn^ relativos (3.000 psig) e a uma acção de corte de alta ve-3763073

Case: 4O9OR

locidade, seguida de impacto que desacelera a elevada velocidade. A passagem da suspeifêo através do orifício é repetida até se obter uma suspensão substancialmente estável. Veja-se a patente de invenção norte-americana número 4 483 743, de Turbak e col., 20 de Novembro de 1984, que se incorpora na presente memória descritiva como refe rência.

Um processo preferido para a preparação de fibras celulósicas expandidas é descrito na patente de Vinson (ibid.) e compreende o choque do material fibroso que tem uma ultra-estrutura fibrilar (por exemplo, fibras de celulose) de encontro a meios finos para provocar a separação das microfibrilas e macrofibrilas da referida ultra-estrutura de material fibroso.

comprimento das fibras do material celulósico de elevada área superficial está compreendido, preferivelmente, entre cerca de 20 & cerca de 200 micrómetros.

Tipicamente, para o assentamento em húmido a celulose de elevada área superficial é alimentada sob a forma de polpa húmida, geralmente com 15 a 17$ de sólidos e preferivelmente diluída a menos de 4$ de sólidos e processada num batedor ou refinador de disco para destruir os emaranhamentos. A celulose de elevada área superficial é então bem misturada com as fibras enrijecidas na suspensão e a suspensão é assente em húmido como se descreveu acima. Um misturador, um desflaculador ou um refinador (por exemplo, refinador simples, de cone ou de disco duplo) ou outro equipamento conhecido na técnica podem ser utilizados para misturar as fibras enrijadas e a celulose com elevada área superficial. Preferivelmente, redes de malha fina (por exemplo, 84M (tecido

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Case: 4O9OR

X 76 5) são utilizadas para melhorararetenção da celulose de elevada área superficial, de preferencia, em vez das malhas mais abertas convencionalmente utilizadas para a rede de formação.

Outros meios de ligação para aumentar a integridade física da camada de aquisição/distribuição e/ou facilitar’ o processamento da teia, especialmente de teia assente em húmido, incluem aditivos químicos, tais como ligantes resinosos, látex e amido, conhecidos na técnica para proporcionar um aumento da integridade das teias fibrosas. Os ligantes resinosos apropriados incluem os que são conhecidos pela sua capacidade para proporcionar resistência mecânica em húmido em estruturas de papel,tais como os que se podem encontrar na monografia da TAPPI com o número de série 29, Wet Strength in Paner and Paperboard, Technical Association of the Pulp and Paper Industry (Sova Iorque, 1965), que se incorpora na presente memória descritiva como referência. As resinas apropriadas incluem resina de poliamida epicloro-hidrina e de poliacrilamida. Outras resinas que podem ser utilizadas na presente invenção são as resinas de ureia/ /formaldeído e de melamina/formaldeido. Os grupos funcionais mais vulgares destas resinas polifuncionais são os grupos que contêm azoto, tais como grupos amino e grupos metilol ligados a azoto. Na presente invenção, podem também utilizar-se resinas do tipo de polietilenimina.

Na. presente invenção, também se podem utilizar como aditivos químicos amidos, particularmente amidos catió nicos modificados. Esses materiais de amido catiónicos, geralmente modificados com grupos que contêm azoto, tais como grupos amino e grupos metilol ligados a azoto, podem ser obtidos na firma Natural Starch and Chemical

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Cases íí090R

Corporation, situada em Bridgexíater, MJ, Estados Unidos da América. Outros agentes ligantes apropriados incluem, mas não se limitam a ácido poliacrílico, acetato de polivinilo.

nível de agentes ligantes aditivos químicos que são adicionados está tipicamente compreendido entre cerca de 0,25 e cerca de 2°5 do peso total da teia. Agentes ligantes aditivos químicos que são hidrofílicos, no entan to, podem ser utilizados em maiores quantidades. Se os agentes aditivos ligantes químicos são ad i rdonados a fibras enrijadas em suspensão aquosa, também se encontram presente celulose convencional de fibras celulósicas não enrijadas ou celulose de elevada área superficial para melhorar a retenção do ligante aditivo químico. Os agen tes ligantes aditivos químicos podem também ser aplicados a teias secas ou não secas por impressão, pulverização ou outros métodos conhecidos na técnica.

Camada de Aquisição/Distribuição Reforçada com Termoplásticos

De acordo com uma outra forma de realização, a camada de aquisição/distribuição compreende uma teia assente em húmido feita de fibras celulósicas enrijadas em que a teia é reforçada. com entre cerca de 10 e cerca de 50^» preferivelmente com entre cerca de 25 e cerca de hfá, mais preferivelmente com cerca de 3θ θ cerca de 4 5¾ de material ligante termoplástico, em que o material ligante termoplástico proporciona sítios de ligação nas inter secções das fibras celulósicas enriquecidas. Essas teias ligadas termicamente podem, em geral, ser feitas formando uma teia que compreende as fibras celulósicas enrija-4o-

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Case: 4O9OR das e fibras termoplásticas que são preferivelmente distribuídas uniformemente através dela. 0 material fibroso termoplástico pode ser intermisturado com as fibras celulósicas enrijecidas na suspensão aquosa antes da formação da teia. Uma vez formada, a teia é termicamente ligada aquecendo-a até as fibras termoplásticas fundirem. Depois da fusão, pelo menos parte do material termoplástico migra para as intercepções das fibras celulósicas enrijadas devido aos gradientes capilares interfibras. tístas intercepções tornam-se sítios ligados para o material termoplástico. A teia é então arrefecida e o material termoplástico que migrou liga as fibras enrijadas umas com as outras nos sítios de ligação. A fusão e a migração do material termoplástico para as intersecções de fibras celulósicas enrijadas tem o efeito de aumentar o tamanho médio dos poros da teia, enquanto conserva a densidade e o peso unitário básico da teia tal como originalmente formada. Isso pode melhorar as propriedades de distribuição da camada de aquisição/distribuição após as descargas iniciais devido á. melhor permeabilidade do fluído e após subsequentes descargas devido à capacidade combinada de as fibras enrijadas reterem o seu carácter rígido depois de molhadas e a capacidade de o termoplástico continuar ligado à intersecção das fibras depois da molhagem e depois da compressão em húmido. Em resumo, a teia ligada termicamente retém o seu volume total original, mas as regiões volumétricas previamente ocupadas . por material fibroso termoplástico tornam-se abertas de ma neira a aumentar dessa forma o tamanho médio dos poros capilares entre as fibras.

As teias absorventes reforçadas ligadas termicamen te, que utilizam fibras celulósicas não enrijadas convencionais, são descritas na patente de invenção norte-ame-4l63073

Case: 4O9OR

ricana número 4 590 ll4, depositada por D, C. Holtman, pu blicada em 20 de Maio de 1986, incorporada na presente memória descritiva como referência, e por Peter G. Bither em Thermally Bonded Cores Add Value to Absorbent Products, Nonwovens Horld, Novembro de 1988, páginas 49 - 55, ambas incorporadas na presente memória descritiva como referência. As técnicas de processamento utilizadas na obtenção destas teias são aplicáveis no presente caso.

material de ligação termoplástico deve estar uniformemente distribuído através da teia. Antes da formação da teia assente em húmido, prepara-se uma suspensão aquosa das fibras enrijadas e do material fibroso termoplástico e mistura-se bem. A suspensão pode então ser aplicada em húmido, desidratada e seca. Subsequentemente à formação de uma teia seca, a teia pode ser aquecida até uma temperatura suficiente para fundir as fibras termoplásticas mas, preferivelmente as condições do agente ligante são tais que não carbonize nem se provoquem quais quer outros prejuízos às fibras celulósicas enrijadas. Depois de se arrefecer, pelo menos algum do material termoplástico ressolidifiçado proporciona sítios de ligação que prendem as fibras celulósicas enrijadas umas às outras em pontos de intersecção das fibras para formar uma rede de estabilização de sítios de ligação entre fibras nessas intersecções das fibras celulósicas enrijadas.

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Os materiais de ligaçao termoplásticos uteis para as camadas de aquisição/distribuição de acordo cora a presente memória descritiva incluem qualquer polímero termoplástico que possa fundir a temperaturas que não danificuem extensamente as fibras celulósicas. Preferivelmente, o ponto de fusão do material de ligação termoplástico é

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Case: 4090S

inferior a cerca de 175° 0, estando preferivelmente compreendido entre cerca de 75 θ cerca de 175°O. Em qualquer caso, o ponto de fusão não deve ser inferior às temneraturas às quais os artigos de acordo com a presente invenção nrovavelmente serão armazenados, razão pela qual o ponto de fusão tipicamente não é menor do que cerca de 50°C.

material de ligação termoplástico pode ser, por exemplo, polietileno, polipropileno, poliéster, cloreto de polivinilo, cloreto de polivinilideno.

Preferivelmente, o material termoplástico não se embebe nem absorve significativamente fluído aquoso. Ro entanto, a superfície do material termoplástico pode ser hidrofílica ou hidrofóbica. (Tais como são utilizados na presente memória descritiva, os termos hidrofílico e hidrofóbico referem-se à proporção com que as superfícies são molhadas pela água). 0 material hidrofóbico é mais preferido a maiores níveis de material termoplástico, part^;cularmente a níveis superiores a cerca de 4θ>»

As fibras termoplásticas para utilização de acordo com a presente invenção podem ter um comprimento da. ordem de grandeza de cerca de 0,1 centímetro até cerca de 6 centímetros de comprimento, preferivelmente desde cerca de 0,3 a cerca de 3,θ centímetros.

Um tipo preferido de material fibroso termoplástico é comercialmente conhecido e disponível como PULPEX^ (Hercules, Inc., Uilmington, Delaware, Estados Unidos da America). 0 PULPEX é um material de poliolefina que tem uma proporção muito grande de área superficial para massa que, em geral, é produzido pulverizando polímero fun-4363073

Case: UO9OR

22.JAN.1991 λ, t ijh i

dido e gás através de um pulverizador para uma câmara sob vácuo. 0 PULPEX é disponível tanto sob a forma de polietileno corno sob a forma de polipropileno.

termoplástico é preferivelmente fundido fazendo passar ar quente através dele; no entanto, não se pretende que se excluam outros métodos, tais como aquecimento por irradiação infravermelho^ etc., De acordo com uma outra variante, a teia é submetida a estampagem a quente numa ou em ambas as faces da teia. Esta técnica é descrita mais pormenorizadamente na patente de invenção norte-americana número 4 59θ ll4, que foi previamente incorporada na presente memória descritiva como referência.

Como se referiu anteriormente, como suporte externo em adição aos ou em vez dos meios de ligação acima descritos, podem usar-se etamin.es tais como folhas de tecido e outras folhas não urdidas permeáveis a água.

Camada de Armazenagem

Um segundo elemento essencial do núcleo absorvente é uma camada inferior de armazenagem de fluído que compreende pelo menos 15% em peso, preverivelmente pelo menos 25^ de material superabsorvente (como se define mais completamente na presente memória descritiva mais adiante) e entre 0 e cerca de 85^, preferivelmente menos de cerca de 75'/ de meios de suporte de material superabsorvente,

A função principal da camada de armazenagem de fluxdo é absorver o fluído corporal descarregado da camada superior de aquisição/distribuição e reter esse fluxdo sob as pressões encontradas como resultado dos movimentos do utilizador. Assim, a camada de armazenagem fica subjacente à e em comunicação de fluxdo com a camada de aquisição/ /distribuição. Idealmente, a camada de armazenagem de

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Cases 4O9OE

fluído drenará a camada superior da maior parte da carga de fluído adquirida.

Como se indicou anteriormente na presente memória descritiva, a camada de armazenagem compreende material superabsorvente, tal como, mas não necessariamente limitado a partículas discretas de material absorvente gelificante e material fibroso superabsorvente, como, por exemplo, fibras enxertadas com acrilato e fibras celulósicas modificadas superabsorventes. 0 material superabsor vente pode encontrar-se sob qualquer forma que possa ser incorporada numa teia flexivel ou numa folha flexível para formar a camada de armazenagem. Os materiais superabsorventes são descritos mais pormenorizadamente mais adiante. 0 material superabsorvente, depois de contactar com fluídos tais como água ou fluidos corporais, absorve esses fluídos. (Tal como é utilizado na presente memória descritiva, o termo fluídos” refere-se a líquidos em onosição a gases). Desta maneira, o fluiuo descarregado para a camada de aquisição/distribuição e transportado para a camada de armazenagem pode ser adquirido e mantido pelo material superabsorvente, proporcionando assim aos artigos de acordo com· a presente invenção uma melhor capacidade absorvente e/ou um melhor comportamento de retenção de fluídos.

Os materiais superabsorventes que se pretende sejam abrangidos pela presente invenção são aqueles que são capazes de absorver pelo menos cerca de 10 gramas, preferivelmente, pelo menos cerca de 15 gramas, mais preferivelmente pelo menos cerca de 20 gramas de urina sintética (SU - solução aquosa a 1¾ de NaCl) por grama de material superabsorvente, tal como é determinado de acordo com a maneira de proceder da determinação da capacidade

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Case: 4090R de absorção descrita mais adiante na presente memória descritiva.

material absorvente utilizado de acordo com a pre sente memória descritiva encontra-se tipicamente sob a forma de partículas discretas de material absorvente que gelifica. Estas partículas serão tipicamente distribuídas dentro de uma teia de material fibroso que serve como meio de suporte. 0 material fibroso superabsorvente pode compreender fibras sintéticas ou naturais. 0 meio de suporte fibroso apropriado é constituído por fibras celulósicas sob a forma de tal como é convenientemente utilizado em núcleos absorventes. As fibras de celulose modificadas também podem ser utilizadas, tal como as fibras de celulose enrijecidas áeima descritas, mas preferivelmente não são utilizadas na camada de armazenagem. Também se podem utilizar fibras sintéticas e estas incluem as feitas de acetato de celulose, fluoreto de polivinilo, cloreto de polivinilideno, fibras acrílicas (como, por exemplo, Orion), acetato de polivinilo, álcool polivinílico não solúvel, polietileno, polipropileno, poliamidas (tais como nylon), poliésteres, fibras bicomponentes, fibras tricomponentes, suas misturas e semelhantes. As fibras sintéticas preferidas têm um valor do denier compreendido entre cerca de 3 denier por filamento e cerca de 23 denier por filamento, mais preferivelmente entre cerca de 5 denier por filamento e cerca de 16 denier por filamento. Também preferivelmente, as superfícies das fibras são hidrofílicas ou são tratadas de maneira a serem hidrofílicas.

A massa volútnica média em seco da camada de armazenagem de fluido, que compreende fibras não superabsorventes como meios de suporte do material superabsorvente,

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Case:4θ90R está geralmente compreendida dentro do intervalo desde cerca de Q ,06 até cerca de 0,5 g/cm.3 e, mais nref erivelmente, dentro do intervalo desde cerca de 0,10 até cerca de 0,4 g/cm3 e, ainda mais preferivelmente, desde cer cade 0,15 até cerca de 0,3 g/cm3, mais preferivelmente ainda desde cerca de 0,15 a cerca de 0,25 g/cm3. Tipicamente, o peso unitário de base da camada de armazenagem de fluxdo inferior pode estar compreendido dentro do intervalo desde cerca de 0,02 a 0,12 g/cm^, mais preferivelmente desde cerca de 0,04 a 0,08 g/cm2, mais preferivelmente desde cerca de 0,05 a 0,07 g/cm2.

Tal como no caso da camada de aquisição/distribuição, a massa volúmico e o peso unitário de base não necessita de ser uniformes ao longo de toda a camada de armazenagem, A camada de armazenagem pode conter zonas de massa volúmica e de peso unitário de base relativamente maiores e relativamente menores. Também como acontece no caso da camada de aquisição/distribuição, os valores da massa volúmica para a camada de armazenagem são calculados a partir do peso unitário de base e da espessura da r>

camada medida sob uma pressão confinante de 0,0l4 kg/cm‘~, ou seja, 0,2 psi (l,43 kpa). Os valores da massa volúmica e do peso unitário de base incluem o neso do material superabsorvente, Adicionalmente, a camada de armazenagem pode ter um grgdiente de material superabsorvente estando, por exemplo, presente uma maior quantidade de material superabsorvente nas regiões em que são necessárias exigências relativamente grandes de transporte de fluxdo (isto é, próximo da zona da descarga de fluído e uma menor quantidade de material superabsorvente nas zonas de menor necessidade.

material superabsorvente empregado na camada de

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Case: 4O9OR armazenagem do núcleo absorvente compreende, na maior parte das vezes, um material polimérico absorvente que gelifica, substancialmente insolúvel em água, ligeiramen te ligado ao núcleo, parcialmente neutralizado. Sste ma terial forma um hidrogel depois de contactar com água, Estes materiais poliméricos podem preparar-se a partir de monómeros; polimerizáveis não saturados que contêm,ácidos. Os monómeros acídicos não saturados anronriados para utilização na preparação do material polimérico que gelifica utilizado na presente invenção incluem os que figuram na lista referida na patente de invenção norte-americana número 4 654 039» depositada por Brandt/Goldman/lnglin, publicada em 31 de Março de 1987 e republicada sob o número RE 32 649 θ® 19 de Abril de 1988» ambas incorporadas na presente memória descritiva como referência. Os monómeros preferidos incluem ácido acrílico, ácido metacrílico e ácido 2-acrilamido-2-metil-propano-sulfónico. 0 ácido acrilico propriamente dito é especialmente preferido para a preparação do material polimérico que actua como agente gelificante.

componente polimérico formado a partir de monómeros não saturados que contêm ácido pode ser enxertado em outros tipos de agrupamentos poliméricos tais como amido ou celulose. Os materiais de amido enxertados com poliacrilato deste tipo são também especialmente preferidos.

Os materiais poliméricos absorventes que gelificam preferidos, que podem ser preparados a partir dos tipos convencionais de monómeros incluem amido enxertado com acrilonitrilo hidrolizado, amido enxertado com poliacrilato, poliacrilatos, copolímeros à base de anidrido maleico e as suas combinações. São especialmente preferidos

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Case: 4O9OR os poliacrilatos e o amido enxertado com poliacrílato.

Qualquer que seja a natureza dos componentes dos polímeros de base das partículas de material poliraérico absorvente que gelifica formando hidrogel utilizadas em ambas as camadas nos núcleos absorventes de acordo com a presente invenção, esses materiais serão em geral ligeiramente reticulados. A reticulação serve para tornar os agentes gelificantes poliméricos que formam hidrogel utilizados de acordo com a presente invenção substancialmente insolúveis em água e a reticulação determina as_ sim em parte o volume do gel e as características do polímero extractável dos hidrogeles formados a partir dos agentes gelificantes poliméricos empregados. Os agentes de reticulação apropriados são bem conhecidos na técnica e incluem, por exemplo, os que sao descritos com maior pormenor na patente de invenção norte-americana número 4 076 663, depositada por Masuda e col. e publicada em 28 de Fevereiro de 1978, incorporada na presente memória descritiva como referência. Os agentes de reticulação preferidos sãoúos diésteres ou os poliesteres de ácidos monocarboxílicos ou policarboxílicos nao saturados derivados de polióis, as bis-acrilamidas e as dialilaminas ou as trialilaminas. Outros agentes de reticulação preferidos são N,N’-metileno-bis-acrilamida, trimetilol-propano-triacrilato e trialilamina. 0 agente de reticulação pode geralmente constituir desde cerca de 0,001 por cento em moles até 5^ em moles do material poliraérico que origina hidrogel resultante. Mais preferivelmente, o agente de reticulação constituí desde cerca de 0,01^ em moles a 3λ> θ® moles das partículas de material poliraérico gelificante que forma hidrogel utilizado de acordo com a presente invenção.

As partículas de material poliraérico gelificante

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Case: 4O9OR que origina hidrogel ligeiramente reticulado que podem ser utilizadas nos artigos de acordo com a presente invenção são geralmente empregadas na sua forma parcialmente neutralizada. Para as finalidades da presente invenção, esses materiais são considerados parcialmente neutralizados quando pelo menos 25$ em moles e, preferivelmente, pelo menos 5θ$ moles dos monótneros utilizados para formar o polímero são monómeros que contêm grupos ácidos que foram neutralizados com um catião que origina sal. Os catiões que originam sal apropriados incluem os metais alcalinos, o catião amónio, amónio substituído e aminas. Esta percentagem dos monómeros totais utilizados que são monómeros que contêm grupos ácidos neutralizados é referida na presente memória descritiva como o grau de neutralização”.

As teias que compreendem partículas de material absorvente que gelifica e os meios de suporte fibrosos não superabsorventes têm tipicamente entre cerca de 10 e cerca de 80$, mais tipicamente entre cerca de 20 e cerca de 75$ de material poliraérico que gelifica e entre cerca de 20 e cerca de 9θ$, mais tipicamente entre cerca de 25 e cerca de 80$ de meios de suporte. Essas teias são geralmente preparadas assentando numa corrente de ar, de acordo com o qual uma corrente de ar contendo as partículas de material absorvente que gelifica é medida numa cor rente de ar com os meios de suporte fibrosos.

Também se prevê que se proporcione uma camada armazenagem em que partículas de material absorvente que gelifica são laminadas entre duas ou mais teias de material fibroso, tal como é exemplificado na patente de invenção norte-americana número 4 578 068, depositada por Kramar e col., publicada em 25 de Março de 19-86, incorporada na

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Case: 4090R (XÀ22® presente memória descritiva como referência.

Como se mencionou acima, podem utilizar-se fibras superabsorventes em vez de partículas de material absorvente que gelifica. As fibras superabsorventes foram pre viamente descritas em várias referências bibliográficas. Descrevem-se fibras superabsorventes em Textile Science and Technology, Vol. 7, pronoy K. Chatterjee, editor, Elsevier Science Publishers B.V. (Holanda), 19θ5, ⁿ°s capítulos VII e VIII (colectivamente páginas 217 - 280), in corporado na presente memória descritiva como referência. Podem usar-se fibras sintéticas e naturais modificadas, tais como fibras celulósicas. As fibras superabsorventes para utilização no processo de acordo com a presente invenção devem ter uma capacidade de absorção igual a pelo menos cerca de 10 gramas de urina sintética por grama de material superabsorvente (à base de peso seco), preferivelmente pelo menos igual a cerca de 15 g/g.

Um tipo de fibras superabsorventes compreende as polpas celulósicas fibrosas modificadas com polímero de policarboxilato, tais como polpas Kraft de madeira macia enxertadas com acrilato de metilo ligeiramente hidrolisadas. Estas fibras superabsorventes são descritas no pedido de patente de invenção norte-americana com o número de série 07/378 154, depositado em 11 de Julho de 1989, com o título Absorbent Paper Comprising Polymer-Modified Fibrous Pulps and Wet-Laying Process for the Productiorn Thereof, (Papel Absorvente Compreendendo Polpas Fibrosas Modificadas com Polímero e Processo de Assentamento em Húmido para a sua Preparação), por Larry K, Mackey e S. Ebrahim Seyed-Rezai, incorporada na presente memória descritiva como referência.

Outros tipos de fibras superabsorventes podem incluir

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Case: 4O9OR fibras de carboximetil-celulose reticulada e fibras de celulose enxertadas com polímero. As fibras de celulose en xertadas com polímero incluem poliacrilonitrilo hidrolisado, ésteres poliacrílicos e ácidos poliacrílico e polimetacrílico. Estas fibras superabsorventes incluindo o seu estudo e referências aos processos para a sua preparação podem encontrar-se no Volume 7 do livro Textile Science and Technology” de Chatterjee, como se incorporou previamente na presente memória descritiva como referência e incluem A. H. Zahran e col., ”Radiation Grafting ofAcry lic and Methacrylic Acid to Cellulose Fihers to Impart High Water Sorbancy, J. of App. Polymer Science, Vol.25,535 - 542 (198O), o qual discute o enxertamento por radiação de ácido metacrílico e de ácido acrílico em fibras de celulose, como o título sugere; patente de invenção norte-americana número 4 036 588, depositada por J. L. Williams e col. e publicada em 19 de Julho de 1977, que descreve a copolimerizacão por enxerto de um monómero de vinilo que contém um grupo hidrofílico num material que contém celulose, por exemplo, fios de rayon; patente de invenção norte-americana número 3 833 077, depositada por II.W. Hof tiezer e col., publicada em 24 de Setembro de 1984, que descreve fibras de celulose enxertadas com poliacrilonitrilo.

As fibras superabsorventes podem ser incorporadas em teias de fibras convencionais ou outras fibras não superabsorventes tais como em teias assentes em húmido como se descreveu acima ou em teias assentes em corrente de ar e podem também ser formadas como folhas não urdidas.

Numa outra forma de realização, a camada de armazenagem compreende fibras superabsorventes que são formadas em folhas não urdidas. Estas folhas podem consistir essencialmente em fibras superabsorventes com substancial-5163073

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1991 mente zero por cento de meios de suporte, muito embora essas folhas possam também incluir meios de suporte e não se pretenda que essas formas de realização sejam excluídas do âmbito da presente invenção. Folhas não urdidas de fibras superabsorventes, tais como microfibras superabsorventes isentas de acrilato e fibras superabsor ventes úteis para fazer essas folhas são disponíveis na firma Arco Chemical Co. (Newtown Square, PA, Estados Uni dos da América), sob a designação comercial de FIBERSORB* e na firma Japan Exlan Co., Ltd. (Osaca, Japão) que comercializa fibras superabsorventes que compreendem um núcleo de poliacrilonitrilo com uma película de acido poliacrílico/poliacrilato de amónio sob a designação comer ciai de LAKSEAL™.

As formas de realização da camada de armazenagem com o púcleo absorvente em que uma teia assente em corrente de ar compreende os meios de suporte pode ser formada por assentamento em corrente de ar de uma mistura substancialmente seca de fibras e de partículas de material absorvente que gelifica e, caso isso seja pretendido ou necessário, densificando a teia resultante. Essa maneira de proceder é descrita em geral mais completamente na patente de invenção norte-americana numero 4 610 678, depositada por iveisman e Goldman e publicada em 9 de Setembro de 1986. As fibras superabsorventes podem ser assentes em corrente de ar com meios de suporte fibrosos de acordo com os processos convencionais de formação de teias assentes em corrente de ar. As fibras superabsorventes e os meios de suporte fibrosos podem ser misturados, por exemplo, por cardagem ou por formação de teias de Rando.

Dentro da camada da armazenagem do núcleo absorvente, o material superabsorvente pode ser distribuído uniformemente. Como variante, pode haver regiões ou zonas

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^.1991 da camada de armazenagem que têm concentrações maiores de material superabsorvente do que outras regiões ou zonas da camada.

Como se mencionou acima, a camada de aquisição/distribuição do núcleo absorvente tem, preferivelmente, uma área superficial menor (numa configuração desdobrada) do que a camada de armazenagem e, de facto, pode ter uma área superficial que é substancialmente menor do que a camada de armazenagem de fluído. Geralmente, a área superficial da camada de aquisição/distribuição está compreendida entre cerca de 25 θ cerca de 95$, preferivelmente entre cerca de 3θ θ ^5$, mais preferivelmente entre cerca de 3θ θ cerca de 75$ da área superficial de camada de armazenagem.

De acordo com a presente invenção, a camada de aqui sição/distribuição do núcleo absorvente deve ser colocada numa relação posicionai especifica em relação à camada superior e à camada de armazenagem do artigo absorvente. Mais particularmente, a camada de aquisição/distribuição do núcleo deve ser posicionada de tal maneira que seja efectivamente localizada de maneira a adquirir o fluído corporal descarregado e transportar esse fluido para outras regiões do núcleo. Assim, a camada de aquisição/distribuição deve abranger a vizinhança do ponto de descarga dos fluídos corporais. Estas áreas incluem a área das virilhas e, preferivelmente para os homens, também a região em que a descarga da urina ocorre em frente da fralda. Para uma fralda, a frente dos artigos absorventes de acordo com a presente memória descritiva, significa a parte do artigo absorvente que se pretende que fique colocada em frente do utente. Adicionalmente para os homens, é desejável que a camada de aquisição/

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Case: 4O9OR

2Z.JM91 /distribuição se prolongue até proximo da área da frente da cintura do utente para efectivamente adquirir a carga de fluído relativamente elevada que ocorre na parte da frente do utente do sexo masculino e para compensar as variações direccionais das descargas. As regiões do artigo absorvente correspondentes variam dependendo da concentração e da finalidade do artigo absorvente.

Às camadas de aquisição/distribuição 110 da fralda 100, como se representa na Figura 2, exemplificam uma forma de realização em que a camada de aquisição/distribuição 110 fica apropriadamente posicionada para receber tanto as descargas de fezes como de urina tanto para homens como para mulheres.

Para execuções de fraldas para bebés descartáveis, a camada de aquisição/distribuição do núcleo fica preferivelmente posicionada em relação à folha superior alongada e/ou à camada de armazenagem de tal modo que a camada de aquisição/distribuição seja suficientemente alongada para se prolongar até às áreas que correspondem a pelo menos cerca de 5θ%, preferivelmente a 75$ do comprimento da camada de armazenagem, A camada de aquisição/ /distribuição deve ter uma largura suficiente para adquirir as golfadas dos fluídos corporais sem descarga directa de fluído para a camada de armazenagem. Geralmente, para as fraldas, tais como se representam nas Figuras 1 e 2, a largura é pelo menos igual a cerca de 5 centímetros, preferivelmente pelo menos igual a cerca de 6 centímetros ,

Como se referiu, para as finalidades da presente invenção, as secções do artigo absorvente podem ser definidas por referência às áreas superficiais superiores do artigo absorvente desdobrado que se encontram em fren-5^1

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Case: 4O9OR te de um dado ponto da linha que define o comprimento do artigo absorvente.

Com o fim de determinar este posicionamento da camada de aquisição/distribuição, o comprimento do artigo absorvente é considerado como a dimensão longitudinal normal mais longa da folha posterior do artigo alongado. Esta dimensão normal mais comprida da folha posterior alongada pode definir-se em relação ao artigo quando ele é aplicado ao utente. Quando utilizado, as extremidades opostas da folha posterior são ligadas uma à outra de mo do que as extremidades unidas formem um círculo em volta da cintura do utente. 0 comprimento normal da folha pos terior será assim o comprimento da linha que vai através da folha posterior a partir de a) o ponto da aresta da folha posterior no meio da cintura posterior do utente através das verilhas até b) ao ponto da margem oposta da folha posterior na parte central da cintura do utilizador na parte da frente. 0 tamanho e a forma da folha superior correspondem em geral substancialmente à folha po_s terior.

Nos casos habituais em que a camada de armazenagem do núcleo absorvente geralmente define a forma do artigo absorvente, o comprimento normal da folha superior do ar tigo alongado aproxima-se da dimenção longitudinal da ca mada de armazenagem do núcleo. No entanto, para algumas aplicações (por exemplo, artigos para adultos incontinentes) , em que a redução de volume ou a minimização dos custos são importantes, a camada de armazenagem não tem geralmente a forma geral da fralda ou da estrutura para utilização pelo utente incontinente. De preferência, a camada de armazenagem ficará situada geralmente de maneira a cobrir apenas a pegião genital do utente e uma área

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Case: 4-O9OR

razoável próxima da área genital. Neste caso, tanto a

de armazenagem ficam situadas na parte da frente do artigo como é definido pela folha superior, de tal modo que as camadas de aquisição/distribuição e de armazenagem se encontrers tipicamente em dois terços da frente do artigo.

A camada de armazenagem do núcleo absorvente pode ser de qualquer forma pretendida que seja de acordo com uma adaptação confortável incluindo, por exemplo, a forma circular, rectangular, trapezoidal ou oblonga, por exemplo, a forma de vidro de relógio, a forma de osso para cães, a forma de metade de osso para cão, a forma oval ou a forma irregular. Esta camada de armazenagem não pre cisa de ser fisicamente separada da camada de aquisição/ /distribuição e pode simplesmente ser uma zona na concentração de material superabsorvente numa teia contínua de material de fibra de celulose enrijada,. Mais preferivelmente, no entanto, a camada de armazenagem do núcleo absorvente compreende uma teia separada que pode ser utilizada como um inserto colocado por baixo da camada de aquisição/ distribuição.

A camada de aquisição/distribuição pode também ser de qualquer forma pretendida que seja consistente com a adaptação confortável e com as limitações de tamanho acima referidas. Estas formas incluem, por exemplo, a forma circular, rectangular, trapezoidal ou oblonga, por exemplo, a forma de vidro de relógio, a forma de osso para cão, a forma de metade de osso para cão, a forma oval ou a forma irregular, A camada de aquisição/distribuição pode ser de forma semelhante ou de forma diferente da camada de armazenagem.

-566 3073

Case: 4O9OR '1 as Figuras 1 e 2 representam, cada uma formas de realização da fralda que incorporam a presente invenção. Em cada Figura, está representada uma fralda 100 com a camada superior 104 e a camada posterior 102, Colocado entre a camada superior 104 e a camada posterior 102, encontra-se o núcleo absorvente 1θ6 que tem a camada de armazenagem 1θ8 e a camada de aquisição/distribuição rectangular 110, Muito embora não estejam representadas, a. camada de armazenagem 108 possui partículas discretas de material absorvente que gelifica distribuídas por toda ela.

Fazendo especificamente referência à Figura 2, o núcleo absorvente 106 é representado como tendo uma região da frente 112, uma região posterior ll4 e uma região central 115. Como se descreveu anteriormente, a região frontal 112 corresponde à extremidade da fralda 100 que estaria a cobrir a parte da frente do utente quando a fralda estiver em utilização e a região posterior 114 estaria a cobrir a parte posterior do utente. 0 núcleo absorvente 106 da Figura 2, especificamente a camada de armazenagem 108, tem uma forma de vidro de relógio modificada pars. proporcionar a adaptação em melhores condições e para reduzir as perdas em utilização.

A Figura 3 representa o núcleo absorvente 106 que pode ser utilizado em conjunção com uma fralda descartável, tendo uma camada de armazenagem 108 de forma semelhante à das camadas de armazenagem das Figuras 1 e 2.

No entanto, a camada de aquisição/distribuição 111 tem uma forma de vidro de relógio modificada de tamanho subs.

fcancialmente semelhante à camada de armazenagem 108, embora possua uma menor área superficial. Ainda em relação à Figura 3, o núcleo absorvente 10ó tem a região anterior 112, a região posterior 114 e a região central 115. A **_e

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Case: 4O9OR

gião anterior 112, o rebordo anterior 117 e a região posterior 114 têm um rebordo posterior 119. θ rebordo anterior 117 θ tem rebordo posterior 119. θ rebordo anterior 117 e o rebordo posterior 119 são ligados por rebordos laterais da camada de armazenagem 122 e 123, que correspondem à região central 115. A camada de aquisição/distribuição tem um rebordo anterior 116 na região da frente 112e um rebordo posterior 118 na região posterior 114.

As margens laterais da camada de aquisição/distribuição 120 e 121 ligam o rebordo anterior ll6 e o rebordo posterior 118.

Nas formas de realização preferidas do artigo absor vente, por exempLo, fraldas absorventes descartáveis, os rebordos 116, 118, 120, 121 da camada de aquisição/distribuição 111 têm respectivamente pelo menos 0,5 centímetro, preferivelmente pelo menos 1,25 centímetros dentro dos rebordos 117, 119» 122, 123 da camada de armazenagem 108, particularmente na região central 1X5.

Método de Ensaio da Capacidade de Absorção do Material

Superabsorvente

Como se referiu acima, os materiais superabsorventes para utilização de acordo com a presente invenção tem, preferivelmente, uma capacidade de absorção pelo menos igual a cerca de 10 gramas, preferivelmente pelo menos cerca de 15 gramas, mais preferivelmente pelo menos cerca de 20 gramas de urina sintética (solução aquosa contendo 1% de NaCl, preparada com utilização de água destilada) por grama de material superabsorvente seco. Em geral, o material superabsorvente é colocado dentro de um saco de chá, mergulhado num excesso de urina sintética

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Case: 4O9OR

durante um intervalo de tempo especificado e, em seguida, centrifugado durante um intervalo de tempo também especificado, â proporção entre o peso final de material superabsorvente depois de se centrifugar menos o peso inicial e o peso inicial determina a capacidade de absorção.

Para se determinar a capacidade de absorção, pode usar-se a maneira de proceder que se descreve seguidamente.

A maneira de proceder é realizada sob as condições normais de laboratório.

Usando um cunho de corte com 6 x 12 centímetros, o material do saco de chá é cortado, dobrado ao meio no sen tido longitudinal e vedado ao longo dos dois lados com um vedante pelo calor com a forma de barra em T, para originar um saco de chá quadrado, com 6 centímetros por 6 centímetros. 0 material do saco utilizado é o grau 1234 vedável pelo calor, que se obtém na firma C.H, Dexter, Division of the Dexter Corp., Windsor Locks, Connecticut, Estados Unidos da América ou equivalente. Se se pretender reter os materiais superabsorventes finos, deve utilizar-se material para o saco de chá de menor porosidade. Pesa-se 0,200 grama mais ou menos 0,005 grama de material superabsorvente para um papel de pesagem e transfere-se para o saco de chá e veda-se a parte superior (extremidade aberta) do saco de chá. Veda-se um saco de chá vazio na sua parte superior e utiliza-se como ensaio em branco. Despejam-se aproximadamente 400 ml de urina sintética para um copo de precipitação de 1.000 ml. 0 saco de chá usado como ensaio em branco é mergulhado na urina sintética. 0 saco de chá que contém o material superabsorvente (o saco de chã da amostra) é mantido horizontalmente para distribuir o material uniformemente através do saco de chá, 0 saco de chá é colocado na superfície da urina sintética. Deixa-se molhar o saco de chá durante

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Case; 409011

um intervalo de tempo não maior do que 1 minuto e, em seguida, mergulha-se e embebe-se durante sessenta minutos. Aproximadamente dois minutos depois da se submergir a primeira amostra, mergulha-se um segundo conjunto de sacos de chá, preparados de maneira idêntica ao primeiro conjun to de sacos de chá em branco que contem material superabsorvente e deixa-se embeber durante sessenta minutos da mesma maneira que o primeiro conjunto. Depois de ter decorrido o tempo de impregnação prescrito para cada conjunto de amostras de sacos de chá, os sacos de chá são prontamente retirados (com pinças) da urina sintética.

As amostras são depois centrifugadas como se descreve em seguida, A centrífuga utilizada é uma centrífug^Delux Dynac II, modelo Fischer número 05-100-26, que se pode obter* na firma Fischer Scientific (Pittsburgh, PA, Estados Unidos da America) ou equivalente. A. centrífuga deve estar equipada com um tacómetro de leitura e um travão eléctrico, A centrífuga é ainda equipada com um cesto de inserção cilíndrico que tem aproximadamente 6,35 centímetros (2,5 polegadas) de altura de parede exterior com 21,425 centímetros (8,435 polegadas) de diâmetro exterior e um diâmetro interior igual a 20,155 centímetros (7,935 polegadas) e nove filas de furos circulares cada um com aproximadamente 0,238 centímetro (3/32 polegadas) distanciados igualmente em volta da circunferência da parede exterior e tendo um pavimento do cesto com seis furos de esgoto, circulares, com diâmetro igual a 0,635 centímetro (l/4 polegada), igualmente distanciados em voj. ta de circunferência do fundo do cesto, a uma distancia de 1,27 centímetros (l/2 polegada) da superfície intè-r riorda parede exterior em relação ao centro dos furos de descarga ou equivalente. 0 cesto é montado na centrífuga de maneira a poder rodar, assim como a ser travado em uníssono com a centrífuga. Os sacos de chá que con

03073

Case: 4O9OR têm o material superabsorvente são colocados no cesto de centrífuga com uma extremidade dobrada, do saco de chá na direcção de rotação da centrífuga. Os sacos de chá utilizados como ensaios em branco são colocados em ambos os lados dos correspondentes sacos de chã com as amostras.

saco de chá que contém o material superabsorvente do segundo conjunto de sacos de chá deve ser colocado no la do oposto aos sacos de chá que contêm material superabsorvente do primeiro conjunto de sacos de chá; e o segundo saco de chá que serve como branco deve ficar colocado no sentido oposto em relação ao primeiro branco para equilibrar a centrífuga. A centrífuga e posta em funcionamento e a sua velocidade e aumentada rapidamente até estabilizar a 1.500 rotações por minuto. Uma vez que a centrífuga, esteja estabilizada a 1.500 rotações por minuto, regula-se o temporizador para três minutos. Depois de três minutos, a centrífuga é desligada e o travão é aplicado. 0 primeiro saco que contêm material superabsorvente e o primeiro saco de chá que serve como en saio em branco são retirados e pesados separadamente. Iíepeta-se esta maneira de proceder para o segundo conjunto de sacos de chá. A capacidade absorvente (ac) para cada uma das amostras é calculada pela seguinte expressão:

ac = (peso do saco de chá que contêm material superabsorvente depois do tratamento de centrifugação menos o peso do saco de chá que serve de ensaio em branco depois de centrifugação menos o peso do material superabsorvente seco) dividido por (peso do material superabsorvente seco).

valor da capacidade de absorção para utilização de acordo com a presente invenção é a média da capacida-6163073

Case: 4O9OR.

de absorvente (ac) das duas amostras.

EXEMPLOS

Exemplo 1

Prepara-se uma fralda descartável compreendendo uma folha superior de polipropileno ligada termicamente, uma camada posterior de polietileno impermeável a fluídos e um núcleo absorvente de camada dupla posicionado entre a folha superior e a folha posterior. 0 núcleo absorvente de camada dupla compreende uma camada de armazenagem com a forma de vidro de relógio, posicionada por baixo de uma camada de aquisição/distribuição de for ma rectangular, como se representa na Figura 1.

A camada de aquisição/distribuição compreende fibras de celulose enrijadas, torcidas e pregueadas e, opcionalmente, meios ligantes. A camada de armazenagem compreende uma mistura assente em corrente de ar de uma camada celulósica felpuda convencional (Foley Fluff, da polpa kraft de madeira macia meridional, The Procter Λ. Gamble Cellulose Co, , Memphis, TN, Estados Unidos da América) e material absorvente polimérico de poliacrilato de sódio que gelifica do tipo descrito na patente de invenção norte-americana RE 32 649, republicada em 19 de Abril de 1988, e que tem uma capacidade de absorção igual a cerca de 30 g/g. A camada de aquisição/distribuição compreende de mistura assente em húmido de fibras enrijadas e de fibras celulósicas não enrijadas convencionais. As fibras enrijadas são também feitas de Foley Fluff e são refinadas até cerca de 200 CSF. As fibras celulósicas enrijadas, torcidas e enrugadas são feitas

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Case:4O9OR

de polpa Kraft de madeira macia meridional (Foley Fluff) e reticuladas com glutaraldeído na proporção de cerca de 2,5> em moles em relação à base de glucose anidra de celulose de fibras secas. Âs fibras são reticuladas de acordo com o processo de reticulação em seco, como se descreve acima na patente norte-americana número 4 822 453.

As fibras enrijadas são semelhantes às fibras cujas características estão descritas na Tabela 1 ϊ

TABELA I

Fibras Celulósicas Enrijadas, Torcidas e Enrugadas (STCC)

Tipo = polpa kraft de maneira macia meridional, reticulada com glutaraldeído na proporção de percentagem em moles sobre uma base de glucose anidra de celulose de fibras secas;

Contagem de torção em seco = 6,8 nós/mm;

Contagem de torção em húmido = 5,1 nós/mm;

Valor de retenção de álcool isopropílico = 24^;

Valor de retenção de água = 37^;

Factor de enrugamento = 0,63.

A camada de aquisição/distribuição é uma teia uniforme, assente em húmido, como se descreve no Exemplo II.

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Case: 4O9OR

A camada de aquisição/distribuição tem um peso volúmico q seco em média igual a cerca de 0,06 g/cnr , uma massa volúmica média após saturação com urina sintética, base de q peso seco, igual a cerca de 0,07 g/cm e um peso unitário de base médio seco igual a cerca de 0,03 g/cm , A camada de armazenagem compreende 5θ/° θ™ peso de Foley Fluff e

50^. de partículas de material absorvente gelificante,tem uma massa volúmica medida em seco igual a cerca de

0,24 g/cm⁷ e um peso unitário de base médio igual a cer. 2 ca de 0,5 g/cm .

A camada de aquisição/distribuição tem as dimensões de cerca de 7_}6 cm x 22,9 cm e fica posicionada em relação à camada de armazenagem como se representa na Figura 1. A camada de armazenagem tem a largura na região para as virilhas (na parte mais estreita das virilhas) igual a cerca de 8,9 centímetros, uma largura da área da frente da cintura igual a cerca de 21,6 centímetros e uma largura da cintura na parte posterior igual a cerca de 16,5 centímetros.

De acordo com uma. outra forma de realização alternativa, a camada de armazenagem compreende cerca de 15^ de partículas de material absorvente que gelifica e cerca de 85^ de Foley Fluff e tem ura gradiente de peso unitário de bàse de tal modo que 60^ da frente do núcleo de armazenagem tenha um peso unitário de base igual a cerca de 0,11 g/cm^ e uma massa volúmica igual a cerca de

0,15 g/cm3 e a parte posterior 40'/ de núcleo de armazenagem tenha um peso unitário de base igual a cerca de 0,04 g/cm^ e uma massa volúmica igual a cerca de 0,06. g/cm3

De acordo com uma outra forma de realização, o núcleo de armazenagem compreende cerca de 28^ de partícu-6463073

Case: 4O9OR.

1991 las de material absorvente que gelifica e cerca de 72$ de Foley Fluff e tem gradientes do peso unitário de base e de massa volúmica como se descreveu imediatamente acima,

Exemplo II

Este exemplo refere-se ao assentamento em húmido de uma teia útil para utilização como camada de aqcôsiçãc/ /distribuição de acordo com a presente invenção. A teia compreende 92$ de fibras enrijadas, como se descreve no Exemplo 1 e na Tabela I e 8$ de Foley Fluff altamente re finado (crill), tendo uma Canadion Surface Freeness igual a cerca de 200 CSF.

Uma suspensão de polpa das fibras enrijadas e não enrijadas que tem uma consistência de 0,1$ - 0,2$ é bombeada para uma máquina de fabricação de papel F0RBAR com uma velocidade linear de 25 metros por segundo e um caudal de cerca de 95 litros por minuto, A suspensão é dis tribuída por uma caixa de distribuição fixa no tecto sobre uma rede de formação com 30,5 centímetros (12 polegadas) de largura K4M, 5 se move continuamente com a velocidade de 1,5 metros por minuto, A velocidade linear da suspensão de polpa depois da saída da caixa de distribuição está compreendida entre 50 e 100 m/s. 0 cau dal e o movimento da rede são regulados de modo a que se forme uma folha húmida uniforme tendo um peso unitário de base em seco igual a cerca de 0,03 g/cm-2 e uma massa volúmica média em seco igual a 0,06 g/crn^. Aumenta-se a consistência da folha de cerca de 16 a 22$ por aplicação de duas caixas de vácuo em sequência no lado inferior da rede, operando essas caixas de vácuo a 75 milímetros de

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Case: 4090R mercúrio e a 100 milímetros de mercúrio, respectivamente, com um tempo de permanência da folha sujeita a cada caixa de vácuo igual a cerca de um segundo. A folha é em seguida retirada manualmente da rede de formação e seca, descontinuamente, numa estufa aquecida por vapor de convexão forçada durante cerca de quatro horas a cerca de 110°C.

Claims (7)

1. -REIVINDICAÇÕES

   15. - Artigo absorvente para absorção, distribuição e armazenagem de fluídos corporais, possuindo:

   a) uma pelicula superior permeável a fluídos;

   b) uma película inferior impermeável a fluídos fixada na referida película superior; e

   c) um núcleo absorvente colocado entre a mencionada película superior e a citada pelicula inferior, caracterizado pelo facto de o referido núcleo absorvente ter:

   i) uma camada de absorção/distribuição de fluído assente por via húmida tendo uma massa volúmica média em seco inferior a 0,3 g/cm3, uma massa volúmica média depois de saturação com solução aquosa de NaCl a 1,0$, com base em peso seco, menor do que 0,20 g/cm3, preferivelmente compreendida entre 0,02 g/cm3 e 0,15 g/cm3 e um peso unitário médio em seco compreendido entre 0,001 e 0,10 g/cm-2, preferivelmente entre 0,01 g/cm2 e 0,08 g/cm^ compreendendo a mencionada camada de absorção/distribuição entre 50^ θ 100^rí, com

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   Case: 4O9OR.

   base em peso seco, de fibras celulósicas quimicamente engomadas e entre 0$ e 50^fo, com base em peso seco de meios de ligação; e ii) uma camada de armazenagem de fluído posicionada por baixo da citada camada de absorção/distribui ção em relação à referida palícula superior,compreendendo pelo menos 15$ em peso em relação à mencionada camada de armazenagem, de material superabsorvente e entre 0$ a 85$ de um meio portador para o citado material superabsorvente;

   tendo a referida camada de absorção/distribuição de fluído uma área superficial superior que & pelo menos igual a 15 por cento da área superficial superior da mencionada camada de armazenagem de fluído.
2. 2& . - Artigo absorvente de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo facto de a mencionada camada de absorção/distribuição de fluído ter uma área superficial superior que está compreendida entre 15^ e 100^, preferivelmente entre 25$ θ 95^ da área superficial superior da citada camada de armazenagem e a referida camada de absorção/distribuição de fluído conter não mais do que 2,0$ era peso, preferivelmente, 0,5^’ em peso de material super-absorvente.
3. 3*· - Artigo absorvente de acordo com qualquer das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo facto de a mencionada camada de absorção/distribuição compreender entre 2$ e 25$ do meio de ligação e o citado meio de ligação ser um material celulósico nao quimicamente engomado.

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   Case: 4O9OR
4. 4*¹. - Artigo absorvente de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de a referida camada de absorção/distribuição compreender entre 5'á e 15-. do mencionado meio de ligação e o citado meio de ser constituído por fibras celulósicas refinadas que têm um grau de libertação menor do que 200 graus de /Libertação Padrão Canadianos.
5. 5- . - Artigo absorvente de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo facto de o citado meio de ligação compreender material celulósico com área superficial e a referida camada de absorção/distribuição compreender entre 2>o e 15°° do mencionado material celulósico de elevada área superficial,
6. 6- . - Artigo absorvente de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo facto de na referida camada de armazenagem os meios portadores para o citado material superabsorvente compreender uma teia de fibras celulósicas e a referida camada de armazenagem compreender entre 15⁵¾ e 75v» preferivelmente, entre 25⁵¾ e 75^ do mencionado material superabsorvente, sendo o citado material superabsorvente constituído por partículas discretas de material gelificante absorvente que tem uma capacidade de absorção igual a pelo menos 20g/g.
7. 7- . - Artigo absorvente, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo facto de a referida camada de armazenagem ser substancialmente isenta de fibras celulósicas quimicamente engomadas.